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基于沟床宽度与颗粒粒径的泥石流精细化预报模型

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地球科学 2020年第4期45卷 1447-1456页

作者：余斌杨凌崴刘清华常鸣成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

泥石流形成区沟床宽度和颗粒粒径对沟床起动型泥石流的发生影响很大,在强烈地震影响区内显得尤为突出,但目前的泥石流预报中还没考虑到这两个因素,无法准确预测强震区泥石流的发生.在泥石流10 min和1 h精细化预报模型基础上,通过现场调... 详细信息

泥石流形成区沟床宽度和颗粒粒径对沟床起动型泥石流的发生影响很大,在强烈地震影响区内显得尤为突出,但目前的泥石流预报中还没考虑到这两个因素,无法准确预测强震区泥石流的发生.在泥石流10 min和1 h精细化预报模型基础上,通过现场调查群发泥石流事件,结合汶川地震强烈影响区泥石流的演化特点,引入了泥石流形成区沟道宽度和颗粒粒径的影响,建立了改进的精细化泥石流10 min和1 h预报模型,并在贵州望谟打易和四川德昌群发泥石流、汶川地震强烈影响区的文家沟多次泥石流事件中获得了很好的验证结果,得出泥石流形成区的颗粒粒径代表泥石流的地质因子,泥石流形成区沟床宽度代表泥石流的地形因子之一,这2个因子在泥石流发生中的作用都非常重要;改进的精细化10 min和1 h预报模型以及临界值,可以用于强烈地震区和一般的泥石流预报.

关键词：泥石流沟床起动沟床宽度颗粒粒径灾害防治

强震山区地震滑坡发生概率研究——以九寨沟国家地质公园为例

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岩石力学与工程学报 2020年第10期39卷 2079-2093页

作者：罗路广裴向军黄润秋成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

地震滑坡危险性评价是强震山区风险评价和防灾减灾的重要组成部分。以2017年Mw6.5九寨沟地震诱发的国家地质公园内1022处滑坡为样本数据和***软件划分的1234个斜坡单元为评价单元,选取地震动峰值加速度(PGA)为触发因子及12项地形地貌、... 详细信息

地震滑坡危险性评价是强震山区风险评价和防灾减灾的重要组成部分。以2017年Mw6.5九寨沟地震诱发的国家地质公园内1022处滑坡为样本数据和***软件划分的1234个斜坡单元为评价单元,选取地震动峰值加速度(PGA)为触发因子及12项地形地貌、地质和水文因子为滑坡影响因素,采用贝叶斯概率方法与广义加性统计模型,获取了8次关键历史地震(1933~2017年)情景下的滑坡响应发生概率均值和不确定性(95%可信区间)。10次交叉验证结果表明以2017年地震滑坡建立的初始模型空间预测精度AUCROC平均值高达0.93,使得其余7次地震动下的滑坡响应模拟结果具有可靠性;PGA为研究区地震滑坡的显著影响因子,滑坡发生概率与PGA之间存在明显的正相关性,此外高概率区主要沿沟谷呈带状分布。为地震滑坡危险性综合评价提供了新思路和新方法,研究结果对该地区潜在地震滑坡概率的预测和震后快速评估具有一定的参考价值。

关键词：边坡工程地震滑坡历史地震广义加性统计模型发生概率斜坡单元

大光包滑坡层间错动带液化特性及滑坡启动成因探讨

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岩土力学 2019年第3期40卷 1085-1096页

作者：裴向军朱凌崔圣华张晓超梁玉飞高会会张子东成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

大光包滑坡是2008年汶川地震触发的最大规模滑坡,其剪滑破坏发生在斜坡先期构造层间错动带内,该带主要由糜棱化、角砾化的构造碎裂物质组成,且具有显著地下水赋存与运移特征。为探讨强震过程地下水参与下该错动带动力学行为及对大光包... 详细信息

大光包滑坡是2008年汶川地震触发的最大规模滑坡,其剪滑破坏发生在斜坡先期构造层间错动带内,该带主要由糜棱化、角砾化的构造碎裂物质组成,且具有显著地下水赋存与运移特征。为探讨强震过程地下水参与下该错动带动力学行为及对大光包滑坡启动的可能影响,取错动带材料,室内开展系列饱水静三轴、单向和双向动三轴试验,分析该材料液化特性。试验结果表明:材料具有较强的潜在液化能力;单向和双向动载作用下材料均能液化,但双向振动液化速率更快,且动强度比单向降低约20%;双向振动下材料液化速率随循环偏应力和径向循环应力增大而加快,相位差180o比0o液化速率更快。研究表明,对于产状倾斜(N2°W/NE/30°)的大光包滑坡层间错动带,双向动三轴试验动力条件可能更接近实际应力状态;强震过程,该错动带液化可能是大光包滑坡突然启动原因。

关键词：大光包滑坡动三轴试验滑带液化滑坡启动层间错动带

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溜砂坡大规模失稳动力学机制试验研究

岩石力学与工程学报 2010年第1期29卷 65-72页

作者：张元才黄润秋傅荣华裴向军成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

大量直剪试验结果表明,随着细颗粒含量的增加,散粒体抗剪强度不断降低。结合天山公路沿线溜砂坡的现场调查资料,在物理模拟试验基础上,证实细颗粒层在溜砂坡大规模失稳过程中所起到的控制性作用,进而构建一种由散粒层、细颗粒层和摩阻... 详细信息

大量直剪试验结果表明,随着细颗粒含量的增加,散粒体抗剪强度不断降低。结合天山公路沿线溜砂坡的现场调查资料,在物理模拟试验基础上,证实细颗粒层在溜砂坡大规模失稳过程中所起到的控制性作用,进而构建一种由散粒层、细颗粒层和摩阻层所组成的溜砂坡3层散体结构模型,并提出一种具有整体错动特征的滑塌式大规模失稳模式。其失稳动力学机制为,在各种动荷载的强烈扰动下,由于细颗粒层物质抗剪强度相对较低,坡体沿细颗粒层发生类似滑坡的大规模滑塌。

关键词：工程地质溜砂坡细颗粒层整体错动特征动力学机制散体结构模型大规模滑塌

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陡倾互层斜坡动力损伤能量特征识别方法研究

岩石力学与工程学报 2020年第S02期39卷 3306-3315页

作者：李龙起何川赵皓璆王梦云巨能攀成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

为研究强震作用下软硬互层斜坡变形破坏过程中坡内损伤演化特征,进而为斜坡地震稳定评估提供技术支持,通过对离心机振动台试验中采集的加速度监测数据进行降噪、信号重构及HHT变换处理,分析边际谱峰值以及熵值与坡体损伤发育之间的规律... 详细信息

为研究强震作用下软硬互层斜坡变形破坏过程中坡内损伤演化特征,进而为斜坡地震稳定评估提供技术支持,通过对离心机振动台试验中采集的加速度监测数据进行降噪、信号重构及HHT变换处理,分析边际谱峰值以及熵值与坡体损伤发育之间的规律,提出根据边际谱累积熵值识别陡倾互层斜坡动力损伤的方法。结果表明:(1)软硬互层斜坡在强震作用下变形破坏模式为动力滑移–弯曲型,该类斜坡强震破坏位置较浅且其动力响应呈现显著的近坡面效应。(2)随地震波作用的增强,坡内损伤破坏部位的边际谱峰值及熵值均会出现突变,但仅边际谱熵值可量化反映坡体损伤程度。(3)相对于采用边际谱峰值或其熵值变化识别斜坡损伤的方法,边际谱累积熵值云图具有可直观反映坡内损伤破坏过程、坡体不同位置受损程度,并可识别锁固段及破坏面位置的优点。

关键词：边坡工程软硬互层斜坡离心振动台试验边际谱边际谱熵值损伤识别

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基于离心模型试验的库岸滑坡变形特征研究

岩土力学 2020年第3期41卷 755-764页

作者：汤明高李松林许强龚正峰祝权魏勇成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

三峡库区蓄水后,大量库岸滑坡发生复活变形,为研究滑坡随库水位升降的变形特征和机制,以库区典型直线形滑面形态滑坡为地质原型,概化设计了大尺度离心模型试验,通过模拟两个水位升降过程,布设高速相机和传感器,获取了滑坡变形演化全过... 详细信息

三峡库区蓄水后,大量库岸滑坡发生复活变形,为研究滑坡随库水位升降的变形特征和机制,以库区典型直线形滑面形态滑坡为地质原型,概化设计了大尺度离心模型试验,通过模拟两个水位升降过程,布设高速相机和传感器,获取了滑坡变形演化全过程高清影像、孔压和土压-时间变化曲线,可得以下研究结果:在水位首次下降时,孔压和土压逐渐减小,当下降15 min后滑坡发生整体蠕滑变形,首先是前部产生横向张拉裂缝,中后部则是以竖直位移为主的蠕滑压密变形过程,水位停止下降2 min后变形停止,表明变形对库水位变化具有一定滞后性;当水位再次下降时,前部沿原破裂面再次下滑并失稳,中后部则无变形,变形演化具有典型牵引式特征。在库水首次入渗滑坡时,坡体孔隙水压力对库水位升降具有明显的滞后性,而在下一次水位升降过程中,这种滞后性明显减弱。该类滑坡受水位下降的动水压力效应影响较大,在滑坡变形过程中,中后部滑体变形在竖直方向的蠕滑压密行为使得中后部稳定性有所提高,因此,在后期蓄水过程中不再发生变形,试验现象与实际库岸滑坡吻合。试验揭示了三峡库区该类滑坡在水位升降条件下的变形破坏模式及长期演化趋势,为库区地灾防治提供了参考依据。

关键词：三峡库区库岸滑坡离心模型试验水位升降变形演化

黄草坪2^#隧道洞口段减震措施的大型振动台模型试验研究

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岩石力学与工程学报 2009年第6期28卷 1128-1136页

作者：李育枢李天斌王栋徐华刘吉成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

以国道318线黄草坪2#隧道进洞口段为原型,开展减震措施的大型振动台物理模型试验研究。首先系统介绍整个试验方案,包括试验装置、模型相似设计、模型箱体设计、相似材料设计、测试方案和地震输入及加载制度。然后,结合试验结果对洞口段... 详细信息

以国道318线黄草坪2#隧道进洞口段为原型,开展减震措施的大型振动台物理模型试验研究。首先系统介绍整个试验方案,包括试验装置、模型相似设计、模型箱体设计、相似材料设计、测试方案和地震输入及加载制度。然后,结合试验结果对洞口段减震设防区域进行研究,对横向减震层、纵向减震层以及加固围岩等措施的减震效果进行分析。试验结果表明,一般从模型洞口进入洞内120～150 cm(对应原型48～60 m)后,地震反应逐步趋于平稳,该范围是隧道减震设防的重点区域。设置横向减震层和系统锚杆加固围岩均能有效减少衬砌的动土压力和加速度反应,而且加固围岩的效果相对弱于设置横向减震层。通过合理设置纵向减震层间距,可将衬砌动应变量级降低至工程安全可接受水平。最后提出,对山岭隧道洞口段进行地震安全设计时,应该在上述认识基础上采取综合减震措施。

关键词：隧道工程大型振动台模型试验隧道洞口段减震措施

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汶川地震诱发滑坡方向效应研究

四川大学学报（工程科学版） 2010年第S1期42卷 7-14页

作者：许强李为乐地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都理工大学四川成都610059

针对在野外调查过程中发现汶川地震灾区的一些特殊区域,滑坡的滑动方向呈现出一些与地震动力直接相关的异常现象,作者对典型研究区进行了详细的遥感解译,统计了不同坡向上滑坡灾害的发育密度和大型滑坡滑向与发震断层的关系,得出汶川地... 详细信息

针对在野外调查过程中发现汶川地震灾区的一些特殊区域,滑坡的滑动方向呈现出一些与地震动力直接相关的异常现象,作者对典型研究区进行了详细的遥感解译,统计了不同坡向上滑坡灾害的发育密度和大型滑坡滑向与发震断层的关系,得出汶川地震诱发滑坡具有"背坡面效应"和"断层错动方向效应"。"背坡面效应"是指在与发震断裂带近于垂直的沟谷斜坡中,在地震波传播的背坡面一侧的滑坡发育密度明显大于迎坡面一侧。"断层错动方向效应"是指滑坡的滑动方向与发震断裂的活动方式和错动方向密切相关。在分析强震诱发滑坡成因机理时,应加强对2种因素和效应的研究:1)地震时断裂的突然错动所产生的直接动力对斜坡失稳的初始驱动作用;2)地震过程中地震波在斜坡山体内传播的折射、反射以及由此引起的坡体内应力的变化。

关键词：汶川地震滑坡方向效应背坡面效应断层错动方向效应

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藏东南然乌湖流域雅弄冰川流速季节性变化

武汉大学学报（信息科学版） 2021年第10期46卷 1579-1588页

作者：熊俊麟范宣梅窦向阳杨莹辉成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

冰川流速是表征冰川运动的重要参数之一,对于冰川动力学、气候变化以及物质平衡等研究具有重要意义。冰川流速的影响因素多样,其中气象因子主要是通过改变冰川物质平衡、活动性以及水力特征来对冰川运动产生影响,所以冰川流速也可能与... 详细信息

冰川流速是表征冰川运动的重要参数之一,对于冰川动力学、气候变化以及物质平衡等研究具有重要意义。冰川流速的影响因素多样,其中气象因子主要是通过改变冰川物质平衡、活动性以及水力特征来对冰川运动产生影响,所以冰川流速也可能与气象因子一样具有季节性差异。基于2017-11-06—2020-11-02期间31景哨兵1号(Sentinel-1)雷达影像,采用外部数字高程模型(digital elevation model,DEM)辅助的偏移量追踪法对中国西藏自治区昌都市八宿县境内然乌湖流域的雅弄冰川进行了冰川表面流速提取,并结合研究区冰舌面积变化以及气象因子(平均气温、降水量、降雪日数以及平均日照数)对雅弄冰川流速季节性变化进行了分析。结果表明:雅弄冰川流速分布呈现中上部流速高而下部流速低的特点,且冰川中部主流线流速明显高于两侧速度。30组冰川流速变化具有明显的季节性,夏季流速高而冬春季流速低。与流速变化相同,冰舌面积变化同样具有季节性差异,冬季面积明显大于夏季面积。与气象影响因子对比分析发现,气温、降水以及日照均对冰川表面流速具有正效应,促进冰川运动,而降雪抑制了部分热量及辐射传递,进而抑制了冰川融水过程,减缓了冰川运动。在气象因子影响力上,气温对冰川运动的效应最明显,降雨次之,日照影响最小。

关键词：雅弄冰川偏移量追踪法季节性流速变化气象因子