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以2019年贵州水城“7.23”滑坡为例，采用现场调查、无人机航测和数值模拟技术，分析了滑坡的运动过程和冲击铲刮特征，结果表明:（1）水城“7.23”滑坡属典型的高位远程滑坡，滑体高位启动后冲击下方凸起山脊，铲刮地表残坡积土层，并解体形成碎屑流，最大铲刮深度可达11 m；（2）模拟结果显示，滑坡运动最大速度为30 m?s-1，最大动能达8 900 kJ，铲刮体积达46×104 m3，最终体积为116×104 m3，灾害放大效应明显；（3）水城滑坡的冲击铲刮过程可分为冲击嵌入→剪切推覆→裹挟混合三个阶段。 相似文献
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近年来,在汶川地震等强震区常发生一种特大的高位滑坡地质灾害,它从高陡斜坡上部位置剪出并形成凌空加速坠落,具有撞击粉碎效应和动力侵蚀效应,导致滑体解体碎化,从而转化为高速远程碎屑流滑动或泥石流流动,并铲刮下部岩土体,使体积明显增加。新磨滑坡就是这种典型,它发生于2017年6月24日,滑坡后缘高程约3450m,前缘高程约2250 m,高差1200 m,水平距离2800 m,堆积体体积达1637×10~4m~3,摧毁了新磨村村庄,导致83人死亡。新磨滑坡地处叠溪较场弧形构造带前弧西翼,母岩为中三叠统中厚层变砂岩夹板岩,是1933年叠溪Ms7.5级震中区(烈度X度)和汶川Ms8.0级强震区(烈度IX度),形成震裂山体。滑源区分布多组不连续结构面,将厚层块状岩体分割成碎裂块体,在高程3150~3450 m区间形成明显的压裂鼓胀区,特别是存在2组反倾节理带,具有典型的"锁固段"失稳机理。滑坡体高位剪出滑动,连续加载并堆积于斜坡体上部,体积达390×10~4m~3,导致残坡积岩土层失稳并转化为管道型碎屑流;碎屑流高速流滑至斜坡下部老滑坡堆积体后,因前方地形开阔、坡度变缓,转化为扩散型碎屑流散落堆积,具有"高速远程"成灾模式。据此,可建立强震山区高位滑坡的早期识别方法,当陡倾山脊存在大型岩质高位滑坡时,应当考虑冲击作用带来的动力侵蚀效应和堆积加载效应,特别是沿沟谷赋存丰富的地下水时,发生高速远程滑坡的可能性将明显增加。因此,在地质灾害调查排查中,在高位岩质滑坡剪出口下方的斜坡堆积体上的聚居区等应划定为地质灾害危险区。在强震山区地质灾害研究中,不仅应采用静力学理论分析滑坡的失稳机理,而且应采用动力学方法加强运动过程的成灾模式研究。 相似文献
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我国西南岩溶山区位于上扬子地台，经过多期构造运动，形成了特有的强烈褶皱地貌形态，特大型滑坡灾害频发。通过资料收集、现场调查以及统计分析，讨论了岩溶山区典型滑坡后破坏的成灾模式和形成条件，并得出以下结论:（1）我国西南岩溶山区普遍呈现上陡下缓的地形地貌特征和上硬下软的地层结构特征，岩溶地貌和溶蚀岩体结构加剧了滑坡后破坏的成灾规模；（2）研究区的滑坡成灾模式主要分为岩质崩塌、高位远程滑坡-碎屑流和高位远程滑坡-泥石流三种类型；（3）岩质崩塌灾害类型剪出口高差通常小于50 m，等效摩擦系数通常大于0.6，堆积体破碎比在5～20之间；高位远程滑坡-碎屑流灾害类型剪出口高差通常在50～200 m之间，等效摩擦系数通常在0.33～0.60之间，堆积体破碎比在20～100 之间；高位远程滑坡-泥石流灾害类型剪出口高差通常大于200 m，等效摩擦系数通常小于0.33，堆积体破碎比区间大于100；（4）西南岩溶山区的“高位滑坡”剪出口高差通常大于50 m，具有高速远程运动特征，运动过程中具有冲击铲刮、破碎解体、气垫和流化四种动力学效应。滑坡后破坏成灾模式的提出，可以为滑坡运动动力学机理和成灾反演预测研究提供重要分析模型。 相似文献
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汶川地震诱发文家沟巨型滑坡-碎屑流基本特征及成因机制初步分析 总被引：7，自引：1，他引：6
2008年5月12日,汶川M8.0地震在四川省绵竹市清平乡文家沟内诱发一巨型滑坡。通过现场调查得知,滑坡前后缘高差455m,厚度20~30m,滑面为基岩层面,初始方量2.750×107m3。滑体在运动中转化为碎屑流。滑坡-碎屑流总的水平运动距离为4022m,垂直运动距离为1443m,遗留的堆积物体积达5×107m3。滑坡距映秀—北川断裂仅3.6km,位于其下盘,地震烈度达X I度。滑坡导致文家沟中48人遇害,并形成一条完整的地震次生地质灾害链。初步分析表明滑坡启动速度快,滑坡向碎屑流转化过程明显、地点明确。碎屑流运动过程复杂,伴有强烈的"气垫效应"和"前缘气浪冲击效应"。作者认为,文家沟滑坡的高启动速度是长持时强烈地震动作用的结果,与山体的猛烈碰撞是导致滑体解体并转化为碎屑流的原因。 相似文献
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2004年3月12日,云南省丽江市玉龙雪山南坡发生了较大规模的冰-岩碎屑流型高速远程滑坡。位于斜坡顶部（高程为4 337~5 350 m）的岩体和冰川块体沿着高陡岩壁向下滑动,在峡谷地形控制下于干河坝内形成体积约11.2×106 m3的滑坡堆积体。本文通过遥感影像分析和现场调查,对干河坝冰-岩碎屑流的地貌与堆积特征进行了详细研究,初步阐释了干河坝冰-岩碎屑流发生的成因机制和运动过程。研究结果表明,节理裂隙发育、源区冻融作用加剧和历史地震效应是此次地震的诱发因素。地形的坡度变化特征、滑体表面“乘船石”结构及内部岩屑的定向排列表明滑坡的运动过程可分为碰撞破碎阶段和扩散堆积阶段。滑坡堆积区广泛分布的“冰川乳坑”和冰水沉积物暗示堆积体底部松散沉积物减阻或是干河坝冰-岩碎屑流具有远程效应的有利因素。深入理解干河坝冰-岩碎屑流的地貌特征及运动学过程,对揭示高速远程滑坡的超强运动机理具有重要的理论意义,同时对我国西部高寒山区大型滑坡灾害的预测预警亦具有现实意义。 相似文献
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滑坡-碎屑流是一种沿着斜坡表面作远程运动的岩石碎屑流动体。碎屑流体在远程运动过程中会出现粒径分选,并在堆积体中呈现出一定的层序特征。本文通过开展碎屑流滑槽试验,观测了碎屑流运动过程中的粒径分选过程,并重点研究了碎屑流堆积体的垂向和滑移方向层序,采用分层和分段筛分法,对不同粒径的颗粒含量进行了分析,揭示出碎屑流堆积体内部不仅在垂向上具有反粒序结构,还在滑移方向上具有双峰分布形态。这两种堆积特征在6.24茂县新磨村滑坡和8.28纳雍普洒村崩塌堆积体的块石分布规律中得到验证,它们是滑坡-碎屑流体运动过程中块石之间相互作用的宏观反映,是分析碎屑流远程运动机制的重要现场证据。通过室内滑槽试验和实例分析,得到以下结论:碎屑流运动过程中产生的弥散压力和振动筛分是导致碎屑流堆积体中形成垂向反粒序以及滑移方向双峰堆积形态的重要原因。其中振筛作用的动力来源为碎屑流滑移区的不规则起伏引起的碎屑体振荡,以及由粒径差异造成的动量不均衡碰撞。 相似文献
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《地学前缘》2016,(2):251-259
高速远程滑坡-碎屑流是大型危岩体失稳破坏的主要成灾模式之一,它具有启动速度快、运动距离远、覆盖范围广的特点,具有极强破坏性,预测分析大型危岩体的运动特征具有重要的研究意义。文中选取重庆武隆县羊角场镇大巷危岩为研究对象,通过调查危岩体所处的地质地貌条件和危岩体发育特征,分析总结其潜在失稳模式和失稳后运动过程,利用DAN3D动力分析软件,参考鸡尾山滑坡反演分析的流变模型和参数,对危岩失稳后形成滑坡-碎屑流的运动学特征进行预测分析。模拟结果表明:(1)大巷危岩失稳后运动过程可分为启动、偏转抛出、碰撞铲刮和远程堆积4个阶段,运动时间约为220s,形成滑坡-碎屑流的滑程为2 500m;(2)大巷危岩滑体方量530×104 m3,滑后堆积体方量790×104 m3,堆积体水平长约1 680m,平均厚度约为6m,铲刮最大厚度为8m,碎屑流运动过程中最大速度为60m/s;(3)碎屑流可穿过羊角场镇城区抵达乌江,说明羊角场镇城区在大巷危岩的危害范围内;(4)文中的模拟计算结果可为高速远程滑坡-碎屑流的危险性定量评价研究提供依据。 相似文献
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固液耦合作用是碎屑流向泥石流转化形成复合型滑坡灾害的关键因素, 会导致成灾范围和规模放大, 是防灾减灾领域研究中的热点和难点问题之一。文中采用自主研发的滑坡后破坏数值模拟平台(LPF3D, Landslides post failure 3D), 以2014年9月强降雨诱发的重庆奉节无山坪滑坡为例, 探讨了滑坡在水动力作用下远程成灾的动力过程, 揭示了固液耦合影响机制。研究结果显示: 水动力作用在滑坡运动过程中主要体现为液化和拖曳两种, 两种力学作用的增程效应明显, 往往使得碎屑流转化为泥石流, 导致远程成灾; 基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法的两相耦合计算模型, 考虑流体状态方程、固体黏塑性本构方程和相间作用力的共同影响, 基本还原了强降雨条件下重庆奉节无山坪滑坡两相运动过程; 数值计算结果显示无山坪滑坡最大运动速度为34 m/s, 最大堆积厚度为21.5 m, 堆积面积为0.12 km2, 最远运动距离为1300 m, 模拟结果同实际滑坡的堆积形态基本一致。综上认为, 在高位远程滑坡风险调查与预测过程中, 需充分考虑强降雨工况下孔隙水压力和固液相间作用, 基于LPF3D方法的数值模拟为高位远程滑坡的风险定量评估提供了依据。 相似文献
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在暴雨触发作用下,2006年5月18日贵州都匀马达岭发生滑坡,滑体随即形成的碎屑流,充填了坡下长达1km的沟谷。滑坡堆积物在空间上有明显的分区特征,由上至下可分为滑源区、滑体堆积区、碎屑流流通区、碎屑流堆积区四个区域进行研究。在对马达岭滑坡进行详细野外调查的基础上,从滑坡的地形条件、堆积情况及运动特征等方面探讨滑坡的发生机理及运动过程,结果表明:马达岭滑坡为一高速远程滑坡,滑坡迅速启动并在特殊的破坏模式和地形条件下,形成了"一快一慢"两种不同的运动方式,即大块岩体"坐着"下伏流体的缓慢运移以及碰撞、铲刮形成的碎屑物质的高速抛飞。 相似文献
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中国西南砂泥岩地层山区在强降雨条件下频发远程滑坡灾害, 是防灾减灾领域亟待解决的关键问题。以2020年7月13日重庆武隆牛儿湾滑坡为例, 通过无人机航飞、野外调查和地质条件分析等手段, 运用PFC3D模拟, 对中国西南砂泥岩地层山区强降雨条件下流化滑坡远程运动成灾模式开展研究。研究结果显示: 独特的地层结构(上部为第四系残坡积土, 下部为砂泥岩)是导致滑坡顺层失稳, 并远程流化运动的根本原因; 强降雨条件是导致滑坡深层失稳、整体下滑, 同时使表层残破积土层饱水流化远程运动的关键影响因素; 顺层滑坡远程流化成灾模式主要表现出下层整体滑移、中层粗细颗粒混合和上层饱水流化的特征, 流化过程可分为整体高位失稳—混合加速—运动流化堆积三个阶段。基于以上研究, 认为砂泥岩地层山区的远程流化滑坡风险调查与预测过程应当充分基于滑体远程流化运动的成灾特点进行调查与评价, 以此为防灾减灾提供定量化科学依据。 相似文献
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2008年汶川发生MS8.0级地震，此次地震触发了大约20万处滑坡，其中大光包滑坡是汶川地震触发的最大规模的滑坡，其复杂的高速远程运动机理引起了国内外学者的广泛关注。本文结合热分解及动态结晶将地震中断层间摩擦弱化机制(闪速加热导致热分解及粉末润滑)运用于大光包滑坡高速远程运动的模拟。本文通过修改非连续变形分析(DDA)程序中强度参数的输入方式，以基于速度变化的强度参数取代原DDA程序中的常数强度参数，进而实现了摩擦系数随接触两侧相对速度变化的动态调整。运用修改后的DDA对大光包滑坡的运动过程进行模拟。模拟结果表明滑床摩擦弱化是导致大光包滑坡高速远程运动特征的重要原因，修改后的DDA由于考虑了滑床摩擦弱化能够更加合理地模拟滑坡的高速远程运动特征，本文模拟的大光包滑坡在地震作用下失稳后，由于滑床摩擦弱化，更多的能量转化为动能，高速滑体掠过黄洞子沟后，爬上对面的平梁子，最终由于平梁子的“急刹车”作用，滑体停止运动。与修改前DDA相比，修改后的DDA对大光包滑坡运动过程和最终堆积形态的模拟结果与已有文献记载和野外调查结果相吻合。这也间接证明了大光包滑坡滑动过程中由于白云岩间摩擦闪速加热导致热分解及粉末润滑造成的摩擦系数降低，可能是造成大光包滑坡高速远程运动的重要原因。 相似文献
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Yang Gao Yueping Yin Bin Li Zhen Feng Wenpei Wang Nan Zhang Aiguo Xing 《Landslides》2017,14(4):1361-1374
The 2008 Ms 8.0 Wenchuan earthquake triggered a large number of extensive landslides. It also affected geologic properties of the mountains such that large-scale landslides followed the earthquake, resulting in the formation of a disaster chain. On 10 July 2013, a catastrophic landslide–debris flow suddenly occurred in the Dujiangyan area of Sichuan Province in southeast China. This caused the deaths of 166 people and the burying or damage of 11 buildings along the runout path. The landslide involved the failure of ≈1.47 million m3, and the displaced material from the source area was ≈0.3 million m3. This landslide displayed shear failure at a high level under the effects of a rainstorm, which impacted and scraped an accumulated layer underneath and a heavily weathered rock layer during the release of potential and kinetic energies. The landslide body entrained a large volume of surface residual diluvial soil, and then moved downstream along a gully to produce a debris flow disaster. This was determined to be a typical landslide–debris flow disaster type. The runout of displaced material had a horizontal extent of 1200 m and a vertical extent of 400 m. This was equivalent to the angle of reach (fahrböschung angle) of 19° and covered an area of 0.2 km2. The background and motion of the landslide are described in this study. On the basis of the above analysis, dynamic simulation software (DAN3D) and rheological models were used to simulate the runout behavior of the displaced landslide materials in order to provide information for the hazard zonation of similar types of potential landslide–debris flows in southeast China following the Wenchuan earthquake. The simulation results of the Sanxicun landslide revealed that the frictional model had the best performance for the source area, while the Voellmy model was most suitable for the scraping and accumulation areas. The simulations estimated that the motion could last for ≈70 s, with a maximum speed of 47.7 m/s. 相似文献
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滑坡?碎屑流的远程运动距离是碎屑流体所能够达到的最大堆积距离,是灾害预警和评估的重要指标。通过总结已有碎屑流运动距离研究成果,从岩体势能入手开展研究,并结合量纲分析,首先建立了运动距离与势能之间的基本方程。其后,采用4种颗粒材料开展岩质碎屑流滑槽试验,研究碎屑体体积V、滑移区坡度?、碎屑粒径d以及最大垂直运动距离H等对碎屑流运动距离L的影响,通过逐步拟合回归,建立了基于势能的岩质滑坡?碎屑流最大水平运动距离的计算公式。最后,采用汶川地震触发的38个岩质碎屑流以及17个其他典型岩质滑坡碎屑流数据对计算公式进行了验证,结果表明,考虑该运动距离计算公式具有较好的可靠性,能够为山区滑坡?碎屑流灾害预警工作提供理论指导。 相似文献
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We performed seismic waveform inversions and numerical landslide simulations of deep-seated landslides in Japan to understand the dynamic evolution of friction of the landslides. By comparing the forces obtained from a numerical simulation to those resolved from seismic waveform inversion, the coefficient of friction during sliding was well-constrained between 0.3 and 0.4 for landslides with volumes of 2–8 ×106 m3. We obtained similar coefficients of friction for landslides with similar scale and geology, and they are consistent with the empirical relationship between the volume and dynamic coefficient of friction obtained from the past studies. This hybrid method of the numerical simulation and seismic waveform inversion shows the possibility of reproducing or predicting the movement of a large-scale landslide. Our numerical simulation allows us to estimate the velocity distribution for each time step. The maximum velocity at the center of mass is 12–36 m/s and is proportional to the square root of the elevation change at the center of mass of the landslide body, which suggests that they can be estimated from the initial DEMs. About 20% of the total potential energy is transferred to the kinetic energy in our volume range. The combination of the seismic waveform inversion and the numerical simulation helps to obtain the well-constrained dynamic coefficients of friction and velocity distribution during sliding, which will be used in numerical models to estimate the hazard of potential landslides. 相似文献
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A calamitous landslide happened at 22:00 on September 1, 2014 in the Yunyang area of Chongqing City, southwest China, enforcing the evacuation of 508 people and damaging 23 buildings. The landslide volume comprised 1.44 million m3 of material in the source area and 0.4 million m3 of shoveled material. The debris flow runout extended 400 m vertically and 1600 m horizontally. The Xianchi reservoir landslide event has been investigated as follows: (1) samples collected from the main body of landslide were carried out using GCTS ring shear apparatus; (2) the parameters of shear and pore water pressure have been measured; and (3) the post-failure characteristics of landslide have been analyzed using the numerical simulation method. The excess pore-water pressure and erosion in the motion path are considered to be the key reasons for the long-runout motion and the scale-up of landslides, such as that at Xianchi, were caused by the heavy rainfall. The aim of this paper is to acquired numerical parameters and the basic resistance model, which is beneficial to improve simulation accuracy for hazard assessment for similar to potentially dangerous hillslopes in China and elsewhere. 相似文献
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基于离散元的高速远程滑坡运动堆积特征及 能量转化研究 ——以三溪村滑坡为例 总被引：5，自引：5，他引：0
高速远程滑坡-碎屑流运动速度、堆积特征和能量转化是研究其致灾机制的重要因素,而模型试验、野外调查并不能全面揭示其成灾机理。文章以三溪村滑坡为例,采用PFC3D离散元模拟方法,揭示滑坡运动过程中的前部、中部和后部岩土体的速度演化分布、堆积特征和能量转化关系。研究结果表明:三溪村滑坡的残余摩擦系数为0.2时,模拟结果与实际堆积特征一致。前部、中部、后部岩土体到峰值速度存在差异,前部岩土体速度分布表现为显著的单峰型特征,而后部岩土体速度分布为双峰型特征。滑坡不同部位的岩土体堆积呈现层序分布;滑坡重力势能的转化中,摩擦耗能占总能量的52%,动能峰值时刻仅有15%的重力势能转化为动能。研究结果可为高速远程滑坡的运动机理分析和防灾减灾治理工程提供重要参考。 相似文献