邛海流域地震誘發(fā)滑坡的長期活動性及其災害效應分析.pdf

1、近年來，全球進入地震活躍期，地震的暴發(fā)規(guī)模和成災范圍都呈增加趨勢。一次發(fā)生在地形復雜山區(qū)的大地震不僅激發(fā)大量同震滑坡和地裂縫，而且也對一定范圍的地質環(huán)境進行了強烈影響擾動，導致該區(qū)域范圍內的山體震裂松弛，形成大量微小裂隙和不穩(wěn)定斜坡體，致使震后山區(qū)泥石流和泥沙淤積災害現(xiàn)象呈現(xiàn)出增強或增多趨勢，而且這一災害增強的現(xiàn)象將持續(xù)多長時間，才可能逐漸恢復至震前狀態(tài)，備受國內外學者的關注。因此，一次強震過后，開展對地震誘發(fā)滑坡的持續(xù)活動時效及其產(chǎn)生

2、的嚴重災害效應研究是一個非常有意義的課題，探究其長期活動的控制要素和成因機理具有很強的理論和現(xiàn)實意義。
　　本文以青藏高原東南緣的邛海流域為研究區(qū)，利用野外調查和航空影像對邛海流域滑坡發(fā)育和分布規(guī)律進行研究，通過史料搜集、統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)類比等手段，探究流域滑坡的地震成因及其歷史地震激發(fā)事件;進一步采用統(tǒng)計分析、理論計算、試驗分析和典型案例研究相結合方法揭示震后滑坡長期活動的主控因素和復活啟動機理;最后通過建立和應用歷史地震誘發(fā)滑坡

3、反演模型，探討地震誘發(fā)滑坡作為“媒介”對地表剝蝕過程與隆升動力過程的反饋，揭示歷史地震誘發(fā)滑坡對流域侵蝕產(chǎn)沙的貢獻作用。主要取得以下成果:
　　(1)指出當前邛海流域大量滑坡為1850年西昌M7.5大地震所激發(fā)，其活動性至少持續(xù)了160年。在對邛海流域大量滑坡的發(fā)育特征和分布規(guī)律分析基礎上，通過總結8個標準用于判定滑坡的地震激發(fā)特點和形成年代:發(fā)震環(huán)境、簇狀集群分布特點、滑坡類型和規(guī)模、滑坡高位下滑-高速碰撞特點、滑帶特征、滑坡堰

4、塞效應、新構造應力場特點和歷史地震誘發(fā)滑坡事件，從而推斷邛海流域內大量滑坡為1850年西昌M7.5大地震所激發(fā)，并在對典型滑坡活動狀況調查和土樣顆分試驗對比分析基礎上，指出當前下游攔砂壩內淤積泥沙主要來自于上游已存在滑坡的持續(xù)頻繁活動，故可認為自1850年以來地震誘發(fā)滑坡的活動持續(xù)160多年。
　　(2)初步提出了邛海流域內附近的頻繁地震和極端降雨的內外動力地質耦合作用對地震誘發(fā)滑坡的長期活動具有顯著的控制作用，是地震誘發(fā)滑坡再次

5、復活啟動和持續(xù)活動的主控因素。①在對邛海流域地震、氣象和災害資料統(tǒng)計分析基礎上，指出區(qū)域地質災害的發(fā)育與附近頻繁地震活動和極端降雨事件存在明顯的耦合關系;②一次強烈地震可以在遠距離觸發(fā)滑坡，通過Newmak法和地震時程記錄計算發(fā)現(xiàn)遠距離地震對邛海流域內脆弱斜坡體會產(chǎn)生累積變形位移，指出這種累積擾動變形主要是場地地層放大效應、地形放大效應和盆地邊緣斷層放大效應三者相疊加的結果，進一步采取土動三軸試驗反映附近頻繁地震動疊加，可大幅度促進土體

6、產(chǎn)生累積變形和強度降低，從而揭示附近頻繁地震動對地震誘發(fā)滑坡再次復活啟動的促使作用;③運用滲流裝置和GDS三軸儀對不同細顆粒含量土體滲透固結試驗，發(fā)現(xiàn)土體滲透系數(shù)隨細顆粒含量減少而單調增加，且隨著土體初始飽和度的增大而變得更加顯著，而固結作用對土體滲透系數(shù)影響隨細顆粒含量減少而增強，隨初始飽和度增加而變得明顯，從而揭示了經(jīng)受地震擾動土體，在強降雨滲透作用下內部細顆粒將會被侵蝕輸移，進而改變土體性狀，增大土體孔隙率和滲透性，加速土體的滲透

7、變形破壞，但在自身重力和滲透固結壓縮作用下，土體滲透穩(wěn)定性會逐漸增強;④在對典型滑坡泥石流物源供給條件和降雨激發(fā)過程分析基礎上，證實了滑坡泥石流的發(fā)生與當年頻繁地震擾動和降雨入滲激發(fā)存在明顯的時空耦合關系。
　　(3)初步揭示了地震誘發(fā)滑坡對邛海流域侵蝕淤積具有長久的重要貢獻，甚至可能影響一個大地震周期。利用汶川地震誘發(fā)滑坡完整編目建立了三參數(shù)反Gamma概率分布模型，進而推演出邛海流域1850年M7.5大地震觸發(fā)滑坡的相關參數(shù)，