地震触发崩塌滑坡自组织临界性研究

汶川地震触发了大量崩塌滑坡灾害.这些规模差异巨大的现象之间,能量及空间是否存在着确定的分布规律?巨型崩滑和小规模坍塌是否遵从不同的形成机理?这些都是亟待解决的基本科学问题.作者在自组织临界状态(SOC)的概念框架下,通过震区典型路段考察,发现位于地震Ⅸ度区的崩滑工点,崩滑方量及崩滑体深度,与崩滑工点数目之间存在着良好的负幂律关系,地震Ⅹ度区也体现出有类似特征;拟静力模拟地震的沙堆离心模型实验表明,模型底板倾斜1.5°时,崩塌的动力学特性可以用幂律描述,底板倾斜达到3°时服从正态分布;元胞自动机模型数值模拟表明,随扰动强度增加沙堆模型动力学特性的演变是渐进的.从而从整体理论上对上述问题提出新的解释:处于青壮年期的山地斜坡系统具有SOC的内禀基本属性;存在一个地震强度阈值,在此之下地震触发的崩滑规模与出现频率之间的分布规律可用幂律描述,巨型崩滑灾害和小规模坍塌现象遵从同一形成机理.全新的认识可望为地震触发崩塌滑坡灾势评估提供普适性的概型并建立应用框架.     

汶川地震区震后泥石流活动特征与防治对策

2008年5月12日的汶川Ms8.0地震对地表产生强烈扰动,使得泥石流形成条件发生剧烈变化,影响到震后泥石流的活动特征和减灾对策.作者在调查数据的基础上,从固体松散物质条件、微地貌条件和水文条件的变化3个方面,分析了汶川地震区震后泥石流形成条件的变化,认为:汶川地震灾区崩塌、滑坡等产生的松散固体物质达28×108 m3,为该区泥石流长期活动提供了丰富的物质基础;流域微地貌突变特别是严重的沟道堵塞,有利于泥石流规模的增大;强烈地表扰动和毁灭性、大面积毁坏植被,改变了地表水入渗、产流和汇流条件,利于侵蚀和洪峰形成.这些流域状态的巨变,构成了有利于泥石流形成的条件组合.从而,导敛震后泥石流活动强度急剧增大,使得泥石流成为对地震区影响最为严重的灾害.震后泥石流活动的主要特点有:泥石流沟谷数量增加,大量震前被判定为非泥石流沟的流域暴发了泥石流;激发泥右流的临界雨量明显降低泥石流暴发表现出明显的高频性与群发性;泥石流的容重约提高10%～30%,原来定性为稀性或过渡性的泥石流沟转化为过渡性或粘性泥石流沟;泥石流流量普遍增大,大致可增加约50%～100%,现有规范中泥石流流量计算方法的结果偏小,需要修正.震后泥石流演变趋势为:活动强度由急剧增强的突变转为逐步减弱,期间活跃期与平静期交替出现,第1个泥石流活跃期可能会持续约15年左右;泥石流形成将由降雨控制型逐步转为松散土体控制型;一些松散土体丰富且尚未发生泥石流的面积大于5 km2流域,将是未来暴发大规模泥石流的风险源.针对震后泥石流的活动特征、演化趋势和震区泥石流防治中存在的问题,提出:判识潜在泥石流灾害,增强减灾措施的针对性;进行泥石流灾害风险分析,加强风险管理;改进泥石流规模计算方法,适应震区超常规模泥石流防治需求;重新确定泥石流预警报的临界雨量指标,加强监测预警系统建设等灾害防治对策.     

青城山上清宫门楼古建筑震害机理分析与研究

为了研究门楼古建筑的震后加固改造技术,针对青城山上清宫门楼木石混合结构,进行了实地调查分析.采用混尺度有限元方法,考虑边界非线性影响,建立了门楼独立模型以及考虑台基、牌坊协同作用的数值模型.进行了模态分析,门楼独立模型主周期与规范经验公式相比基本一致,验证了数值模型的合理性.采用瞬态分析方法,对门楼结构变形、基底剪力及构件内力进行了分析.据此,初步提出了拉锚杆原位加固台基石牌坊、爪钉锚固门楼榫卯节点的加固方式.研究表明,门楼动力参与质量相对集中,一旦激振,容易产生较大地震响应;台基的作用导致门楼鞭梢效应明显,但门楼质量较小,地震内力增幅远不如位移明显,木结构较强的变形适应能力有效提高了其抗倒塌能力;古建筑加固需进一步考虑其榫卯节点力学特性的保护与延续.     

汶川地震震后都汶公路的恢复与重建

在汶川地震及其次生山地灾害的共用作用下,地震灾区的道路损毁非常严重.汶川地震发生后,政府及相关部门立即组织地震灾区道路的抢通以及恢复与重建工作.都汶公路是汶川地震的抗震救灾的"生命线",是汶川地震受损最严重的山区道路之一.以都汶公路为例,介绍都汶公路路基、路面、桥梁、隧道等损毁情况以及恢复与重建.对于影响都汶公路通行的边坡地质灾害,在通过对边坡地质灾害的现场调查后,确定都汶公路首批恢复与重建的42处边坡处治路段及处治措施,并在9处路段通过修建明洞来预防边坡地质灾害.     

基于离散元技术的软硬互层斜坡动力响应及失稳机理研究

为研究不同岩层倾角陡倾顺层软硬互层斜坡在地震作用下的动力响应及失稳机理,以汶川地震中干磨坊滑坡和水磨沟滑坡为原型,结合三维离散元技术开展两种软硬互层斜坡对比分析。动力响应分析结果表明:在相同地震荷载作用下,陡倾软硬互层60°斜坡模型的PGA(峰值地面加速度)放大系数随着高程的增加表现出非线性增长,在坡顶动力响应最为强烈;陡倾软硬互层80°斜坡模型PGA放大系数随着高程的增加表现出先增大后减小再增大的节律性变化,在坡高1/3处和坡肩部位动力响应最为强烈。失稳机理分析结果显示,在地震荷载作用下:陡倾软硬互层60°斜坡模型发生滑移-弯曲式溃滑,斜坡的破坏流程机制分为四个阶段,即①裂缝扩展-层间错动阶段、②坡脚岩体弯曲隆起阶段、③上部岩体横向滑移阶段、④弯曲剪断-整体失稳阶段;陡倾软硬互层80°斜坡模型发生滑移-下部弯曲-上部倾倒式破坏,斜坡的破坏流程机制分为四个阶段,即①微裂隙扩展阶段、②层间错动-局部裂隙贯通阶段、③下部岩体弯曲阶段、④上部岩体倾倒破坏阶段。     

福岛核危机应急处置启示之责任意识

2011年3月11日,日本本州岛海域发生9级大地震,延发海啸及核泄漏。4月12日,日本政府宣布,对福岛第一核电站的核泄漏等级评定由目前的5级提高到7级。这意味着它达到了与切尔诺贝利核事故同样的等级,属于最高级别。与此同时,越来越多的国家检测到来自福岛的微量放射性物质。     

汶川地震对陈村坝基渗流影响分析

汶川地震发生后不久,陈村大坝坝基帷幕后部的浅层扬压力测孔和深部排水测孔水位普遍下降,坝基渗漏量显著增加,表明坝基岩体和帷幕受地震影响微细裂隙张开,渗透性增强.坝基经过丙凝化学加强灌浆的部位,测孔水位下降幅度较小,水位恢复过程较快,显示出丙凝化灌的优异防渗和抗震性能.汶川地震对陈村大坝的稳定以及坝基岩体和帷幕没有产生损坏...     

有没有“不倒的传说”？

说到地震,现在大家都应该很熟悉了吧？在不算长的时间里面,我们身边就发生了两次大地震,那种山崩地裂、摧枯拉朽的绝对力量,让即使远离震区的人也能感受到强烈的震慑。在大地震中,许多建筑物都难逃倒塌的命运,而那些幸存的建筑物往往会成为人们在震后讨论和研究的焦点。它们为什么能幸存？这些“不倒的传说”是偶然,还是必然？     

对当前全球重大灾害的认识及其现实意义

21世纪前十年全球巨大灾害频繁发生,进入灾害群发期。通过应用不同于现有主流思路和方法,重大自然灾害是有可能预测的。根据对20世纪特大巨震的研究成果,提出:这一灾害群发期将延续多年,发生地区可能将从以东亚为主变为以美洲为主。     

城市应急建设巡礼 重庆：预案先行

美国的“9·11”事件、北美的大停电、席卷全球的非典疫情以及2008年初我国南方的雪灾、“5·12”汶川大地震无不向人们敲起警钟：在大灾大难面前,人口密集的城市如何才能及时有效应对突发事件,将损失减少到最低？