地震地质灾害论文

2022-05-07

本论文主题涵盖三篇精品范文,主要包括《地震地质灾害论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。【摘要】地震地质灾害对于我国经济、民众安全以及社会发展,均能造成不同程度的危害与影响,而且我国地震地质灾害的类型多样,若无法正确掌握地质灾害的类型与分布特征,必然会导致地震地质灾害防治工作难以有效开展。迄今为止,我国因地震地质灾害造成的损失高达数十亿,人员伤亡数量不计其数。

地震地质灾害论文 篇1:

4·20芦山Ms7.0级地震地质灾害特征

摘要: 为了揭示芦山7.0级地震次生山地灾害发育规律,结合遥感解译,震后第一时间对芦山震区开展了应急调查和危险性分析等工作.芦山7.0级地震诱发的地震地质灾害以小型崩塌为主,崩塌主要沿双石大川断裂带,北西向几个深切峡谷段,如S210芦山宝兴峡谷,芦山双石峡谷,芦山太平峡谷发育,其中震中附近的宝盛、太平及龙门崩塌密度最大.崩塌源主要分布在陡立谷坡中上部、突出山嘴等部位,堆积以块石、孤石及碎石为主,对灾区的公路破坏大,其次是坡脚的民房,并在今后一段时间内,威胁公路的正常运行.潜在不稳定斜坡和土质小型滑坡,由于沟道物源的增加,震后泥石流灾害链不可忽视.地震波强度及地形放大效应是控制灾害发育的主因,斜坡结构及风化也有重要的控制作用.

关键词: 芦山地震;次生山地灾害;分布特征;主控因素

Ms7.0 Earthquake on the 20th of April, Sichuan Province, ChinaHUANG Runqiu,WANG Yunsheng,PEI Xiangjun,LI Yusheng,LI Weile,LUO Yonghong

(State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Environment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China)

Key words:Lushan earthquake; coseismic geohazards induced by earthquake; distribution characteristics; main controlling factors

据中国地震台网正式测定, 2013年4月20日8:02,四川省雅安市芦山县境内(北纬30.3°,东经103.0°)发生7.0级地震,震源深度为13 km,主震持续近30 s,震中距离成都约100 km.

据中国地震台网速报,截至5月7日20时,四川芦山 4·20地震共记录到余震8 182次,其中3.0级以上余震122次,包括5.0~5.9级4次, 4.0~4.9级22次, 3.0~3.9级96次,目前最大余震为5.4级.此次地震震源浅,震中烈度高(Ⅸ度),发震断裂为龙门山构造带南段前山断裂带.

该区基础地质研究程度较高, 1∶50 000地质测绘覆盖全区[12].由于历史地震记录较少,地震地质研究揭示龙门山南段具备发生强震的构造条件[36].震区地形复杂,中低山区内嵌以河谷平坝、峡谷,人口密集,地震诱发的次生地质灾害较为发育,地震次生灾害的环境效应显著[78].

2013年4月20日,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一方面迅速组织科研人员22人奔赴灾区,分组对灾区地震地质灾害进行了重点调查;另一方面,及时通过多渠道收集地震灾区震后航空影像和地形、地质资料,进行地震次生地质灾害的快速解译和分析,第一时间获取了震区地震地质灾害的发育特征,为震区地震地质灾害应急抢险提供了宝贵的第一手基础资料.1发震构造特征据中国地震台网公布的震中位置,芦山地震的发震构造为龙门山前山断裂——双石大川断裂.双西南交通大学学报第48卷第4期黄润秋等: 4·20芦山Ms7.0级地震地质灾害特征石大川断裂总体产状走向N40°~50°E,倾NW,倾角中等偏陡, 40°~55°.卫星线性影像明显,地貌对应沟谷.在天全至芦山一带出露长度至少在50 km以上,影响宽度可达1.0~1.5 km.可大致划分为3个段,各段相互错叠[1].

(1) 第一段主要位于断裂带西南段,从天全县西南的白果树经沙坪响水溪向东北延至芦山县大溪乡朱沙溪与第二段汇合;

(2) 第二段主要位于断裂带中段,从天全沙坪青石桥起向东北延伸,经芦山大溪乡朱沙溪、磨刀沟、双石乡一直延伸到围塔西北地区;

(3) 第三段由双石乡南岩底下经围塔西南向东北方向延伸至名山幅和邛崃幅中,如图1[2]所示.

在平面上无论在西南段还是东北段均成叠瓦状组合,但以大溪为中心分别向两端撒开、中段收敛,形成束状.

双石大川断裂不同段断层标志略有差异,但地层缺失是共性.从西南到东北都不同程度缺失侏罗纪地层,且愈往东北方向缺失愈多.西南部沙坪一带侏罗系较全,仅缺失底部白田坝组的部分地层,但下伏须家河组地层缺失较多.

1. 飞来峰; 2. 背斜轴迹; 3. 向斜轴迹; 4. 前震旦纪杂岩体; AB剖面线

图1芦山地震发震构造简图

Fig.1The seismotectonic map of Lushan earthquake

中段的侏罗系仅残存部分,从白田坝组到沙溪庙组,偶见莲花口组等,且厚度不全.至东北段的围塔及其东北地区,仅见零星的沙溪庙组及莲花口组;在构造标志上明显地显示出须家河组与侏罗系及其以上地层间产状不一致,且断裂构造岩发育,破碎强烈.有的地方可大体划分出构造劈理化带、节理破碎带和断层泥砾带等几个带(图2).总体上反映出浅层次的脆性断裂性质,由北西向南东逆冲.

新生代以来,伴随着青藏高原的隆升,断裂活动强烈,该区经历了多次构造变形,呈逆冲叠瓦状抬升,构造控制水系的发育.第四纪以来该区成为高应力集中区及中国南北地震带的一部分[45].图2芦山地震地质灾害分布图

Fig.2The distribution of seismic geohazards in Lushan earthquake area

2地震地质灾害基本特征2.1地震次生地质灾害野外调查芦山地震次生地质灾害以带状小规模崩塌为主,数十至数千方不等;一些覆盖层较厚的斜坡及公路路基有震裂裂缝出现,在双石一带沿断裂带有喷水冒砂现象(砂土液化)和断续的地表破裂,但未见大规模滑坡.

崩塌空间分布有如下几点特征:首先是沿双石大川断裂带成带状分布,双石大川断裂地貌成明显的北东向槽谷,上盘为须家河组砂、泥岩组成的顺向坡,下盘为白垩系砂砾岩组成的反向坡,下盘比上盘高陡,槽谷两侧斜坡均为地震崩塌分布;其二是沿穿越断裂带下盘白垩系砾岩的几条北西向峡谷两岸以及飞仙关峡谷,这些峡谷多为北西走向,与构造线方向大角度相交或垂直,以横向谷为主,为典型的一线天式峡谷,两岸高陡,危岩体发育;其三是零星崩塌或滑塌(图2).覆盖层斜坡震裂现象以太平镇右岸斜坡为典型,在斜坡中上部分布有4~5条延伸十余米的拉裂缝,裂缝宽6~7 cm,垂直位错3 cm;路基外侧边坡在地震中震裂较多(图3).

剖面上崩塌体主要分布于峡谷谷坡中上部、坡缘部位或三面临空的山嘴部位(图4),受风化卸荷及结构面控制,在峡谷谷坡中部由于工程开挖或河流侵蚀形成的倒悬体也易形成崩塌(图5),楔形体受三组结构面控制:

① N60°E, SE∠32°;

② N60°W, SW∠45°;

③ N10°E, NW∠20°(图5和6).

图3S210路面开裂

Fig.3The cracking of road S210 during the earthquake

图4芦山县城南侧山嘴部位崩塌

Fig.4The avalanches at spur of a hill to

the south of Lushan county town

从峡谷两岸的崩塌发育情况分析,本次地震崩塌发育具有背坡效应.如芦山双石镇北西向峡谷,左岸(背坡,即与地震波传播方向一致)崩塌无论在数量上还是规模上要多于右岸.上述斜坡破坏特点与研究组斜坡地震动监测结果吻合,即地震波强度和地形放大效应是斜坡失稳的关键因素.现场调查中还揭示,斜坡结构、结构面组合及表层岩体的风化程度在斜坡失稳过程中也是关键性因素,强风化表层的滑塌和楔形体失稳在崩塌中最为常见.

图5楔形体崩塌受控结构面

Fig.5The rock wedge failure by structural planes

2.2地震次生地质灾害遥感解译为了快速查明芦山地震次生地质灾害分布及其损失,指导抗震救灾,在地震发生后收集到了芦山县城、太平镇、宝盛乡、龙门乡、清仁乡、芦阳镇、思延乡等重灾乡镇场镇区的震后高精度航空影像,并快速完成了这些乡镇附近地质灾害的遥感解译.共解译崩塌滑坡703处,滑坡总面积约1.2 km2.其中,宝盛乡场镇周围解译滑坡270处,滑坡总面积0.6 km2(图7);龙门乡场镇周围解译滑坡179处,滑坡总面积0.3 km2;太平镇场镇周围解译滑坡140处,滑坡总面积0.2 km2;芦山县城附近解译滑坡59处,滑坡总面积0.1 km2;清仁乡场镇周围解译滑坡34处,滑坡总面积0.01 km2;上里镇场镇周围解译滑坡18处,滑坡总面积0.004 km2;思延乡场镇周围解译滑坡3处,滑坡总面积0.001 km2.通过初步遥感解译发现,此次地震触发崩塌滑坡主要以小型为主,暂时还没发现大型滑坡,崩塌滑坡主要对公路等基础设施造成损毁,影响抗震救灾.

图6楔形体失稳赤平投影(单位:(°))

Fig.6Stereographic projection

of the rock wedge failure(unit:(°))

图7芦山县宝盛乡场镇周围地震次生地质灾害遥感解译结果

Fig.7The interpretation result from the aerial photos of coseismic geohazards at Baosheng town, Lushan

3危害性分析3.1地震次生地质灾害造成危害芦山地震地质灾害的主要危害表现在以下几个方面:峡谷段崩塌阻断交通、切断通讯系统;余震崩塌威胁救援车辆及行人;陡坡上部危岩失稳,巨石滚落砸毁坡脚房屋;路基震陷下沉,路面损坏;砂土液化导致地基下沉,房屋开裂;发震断裂带上盘的推挤导致断裂带附近桥梁变形破坏.

(1) 峡谷段崩塌阻断交通、破坏通讯设施及输电线

地震中飞仙关峡谷段,芦山通往宝兴的S210峡谷段,芦山双石的峡谷段,芦山宝盛太平的峡谷段在地震中均被崩塌体阻断,公路被崩塌的块碎石阻断或巨石直接砸毁路面,经抢修后因不断崩塌多次中断.与此同时,沿公路铺设的通讯电缆、输电线也因崩塌毁坏(图8).

图8巨石砸毁路面及输电线

Fig.8The road and power transmission lines

destroyed by the rockfalls

(2) 巨石砸毁民房

双石乡一座村民房屋临山而建,在地震中巨石滚落,砸坏房屋,受伤1人.太平镇也有因巨石砸毁房屋致使村民死亡.

(3) 余震诱发危岩频发崩塌危及公路安全

震后出现救援车辆驾乘人员因滚石伤亡、抢修公路过程中武警战士因巨石滚落受重伤及过往行人砸伤事件.

(4) 路基震陷下沉,路面损坏

一些公路路基在地震中路基出现下沉,硬化路面开裂,路面破坏,在一定程度上影响生命线的通行能力,如芦山宝兴公路,芦山太平公路、芦山双石公路部分路段均有不同程度损坏(图8).

(5) 砂土液化导致地基下沉,房屋开裂

在双石镇,地震时沿断裂带出现4处砂土液化,其中两处液化点呈线状分布,展布方向和位置与双石大川断裂一致(图9),液化位于一级阶地或更高位置,喷出的为黄色细砂或黑色粉细砂.喷砂附近房屋开裂或倒塌,烈度成带状异常.

(6) 发震断裂带推挤导致断裂带附近桥梁、道路变形破坏

在双石镇,沿断裂带公路发生位错,桥梁受推挤变形.在双石镇上峡谷口,混凝土硬化的路面横跨双石断层,地震中路面垂直位错达10 cm,路面西侧排水沟内侧墙受推挤弯曲变形(图10);在双石镇镇政府大楼北东侧水泥路面也出现挤压变形.断裂上盘临近断层带地震中受强烈推挤,变形强烈,一些桥梁在地震中因挤压严重变形(图11).

图9双石镇一级阶地出现砂土液化

Fig.9The sandliquefication in

the terrace Ⅰ in Shuangshi town图10水泥路面错断10 cm

Fig.10A 10 cm vertical displacement

cross the pavement

3.2地震次生地质灾害空间分布预测由于现阶段现场调查和遥感解译都还在小范围内进行,且震后灾区影像资料非常匮乏,为了能大致掌握地震地质灾害可能的分布范围,利用在汶川地震区建立的地震地质灾害敏感性多元回归模型[7](式(1)),对整个芦山地震重灾区次生地质灾害的空间分布进行了快速预测.如图12所示,地震区整体西北地形比较高陡,东部较平缓.

由于汶川地震区和芦山地震区同属龙门山构造带,地形、地质和构造条件类似,可用汶川地震区的地震灾害敏感性模型来预测芦山地震次生地质灾害空间分布.

LP= 1/(1+exp(3.784-12.585F-

9.165S- 6.173L- 6.364R-

3.662E-0.710A),(1)

式中: LP为崩塌滑坡发生可能性,取值0~1;

F为距发震断层的距离;

S为地形坡度;

L为地层岩性; 图11芦山地震区坡度图

Fig.11The slope gradient map of the Lushan earthquake area图12芦山地震区地层岩性图

Fig.12The lithology map of the Lushan earthquake areaR为距水系距离;

E为海拔高程;

A为地震峰值加速度(peak ground acceleration, PGA).

在汶川地震地质灾害的研究中我们发现,距发震断层距离、地形坡度、地层岩性、距离水系距离、高程、地震峰值加速度PGA是影响地震次生地质灾害的关键因子[710].其中,距发震断层距离主要控制地震次生地质灾害的总体空间分布特征,一般距离越近地质灾害越发育,规模也越大[1114].

地形坡度是控制地震触发崩塌滑坡具体发生位置最重要的因素,一般地形坡度越大越容易发生,尤其是对于崩塌灾害.芦山地震次生地质灾害主要为崩塌,所以地形坡度的影响非常显著.震中附近的芦山宝盛乡、太平镇、双石镇、龙门乡、宝兴县城等城镇附近地形都比较陡峭,次生地质灾害发育.地层岩性主要控制次生地质灾害的类型,一般岩浆岩、碳酸盐岩等硬岩中主要发生崩塌灾害,本次地震次生地质灾害也可能主要发生在这些硬岩中,如震中附近的二叠系碳酸盐岩、火山岩,石炭系碳酸盐岩和震旦系的白云岩和灰岩、白垩系砾岩中(见图13).

图13芦山地震次生地质灾害预测图

Fig.13The susceptibility map of the coseismic geohazards in the Lushan earthquake area

河流水系的切割主要为崩塌滑坡的发生提供了临空面.在汶川地震地质灾害的研究中,发现大量的崩塌滑坡主要发生在1 500~2 000 m的高程范围内,主要是由于在龙门山地区这个高程范围是河谷两岸由底部陡峭峡谷向上部相对平缓宽谷的过度区域,应力相对集中.地震振动是地震崩塌、滑坡的直接动力,而PGA是表征地震振动强弱的重要参数,理论上讲PGA对地震触发的崩塌、滑坡最为关键.但由于我们利用的PGA数据是美国地质调查局(USGS)的远场模拟结果,存在一定误差,导致统计模型中其对地震次生地质灾害敏感性贡献较小.

图13为利用式(1)在ARCGIS软件中生成的芦山地震次生地质灾害空间分布预测图,为现场有针对性高效排查次生地质灾害赢得了宝贵的时间[1516].图13显示芦山地震次生地质灾害可能主要分布于地震峰值加速度(PGA)大于100 cm/s2的芦山、宝兴、天全、雅安、荥经、邛崃、大邑等县市的山区,并主要集中分布于发震断层龙门山前山断裂附近的芦山县大川镇、宝盛乡、太平镇、双石镇、宝兴县灵关镇、天全县小河乡等区域.4结论与建议通过芦山地震震区震后遥感解译、震后现场调查,初步把握了芦山地震山地次生灾害的总体发育特征:

(1) 芦山地震地质灾害以崩塌为主,多为小型,密集分布在发震断裂附近及震区峡谷带,主要危害交通、管线及居民房屋;

(2) 潜在不稳定土质斜坡在太平镇等地,在宝盛乡、龙门乡、老场乡及仁义乡等地斜坡拉裂缝较发育;

(3) 滑坡总体不发育,以小规模土质滑坡为主,影响较为局限;

(4) 砂土液化沿发震断裂带发育;

(5) 崩塌对坡面及沟谷泥石流物源贡献较大,降雨丰富的震区震后泥石流发生概率加大.

建议在对主要灾害点进一步调查的基础上,对崩塌源区稳定性较差的危岩体采取排危及被动防护网的防治措施,并在关键点设观察岗哨,以便车辆及行人安全通过;对村镇及居民集中区后坡危岩带,应采用被动防护网防护;对一些崩塌源丰富的沟谷,尽快制定泥石流预警方案;对潜在不稳定斜坡,应立即组织勘察并制定针对性的防护措施.参考文献:[1]林茂炳,陈运则. 龙门山南段双石大川断裂的特征及地质意义[J]. 成都理工学院学报,1996,23(2): 6468.

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(中文编辑:秦萍玲英文编辑:兰俊思)

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作者:黄润秋 王运生 裴向军 李渝生 李为乐 罗永红

地震地质灾害论文 篇2:

我国地震地质灾害的主要类型和分布特征分析

【摘要】地震地质灾害对于我国经济、民众安全以及社会发展,均能造成不同程度的危害与影响,而且我国地震地质灾害的类型多样,若无法正确掌握地质灾害的类型与分布特征,必然会导致地震地质灾害防治工作难以有效开展。迄今为止,我国因地震地质灾害造成的损失高达数十亿,人员伤亡数量不计其数。为此,有关部门若想从根本上实现地震地质灾害的有效防治,应当积极探索地震地质灾害的类型和分布特征,根据地震类型与地方特征开展地震地质灾害防治工作,从而切实降低地震地质灾害引发的巨大危害。

【关键词】地震地质灾害;主要类型;分布特征

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.30.006

引言:虽然近几年我国整体的发展趋势十分理想,但由于我国土地面积较为辽阔,蕴含诸多不相同的地形、地势,稍有不慎,就会在各种影响因素的干扰下引发地震灾害。

一、我国地震地质灾害的主要危害

地质灾害会对社会经济造成严重危害和广泛影响。主要包括以下几个方面。(1)造成重大人员伤亡,危及生命安全。自然灾害的主要原因是自然灾害和地震,其次是自然地貌崩塌、滑坡、泥石流以及大量人为利用矿山和河流等地质环境产生的自然灾害。1949年以来,中国有70多万人死于重大事故,约占各类灾害死亡总人数的2/3。(2)非法破坏各种水利基础设施,破坏公共财产,造成巨大直接社会经济损失。主要灾害是大地震,其次是山体垮塌、滑坡、泥石流、矿山地质灾害和特殊地质和岩土结构工程的地质物理病害。铁路工程基础设施遭受严重破坏的主要有建筑房屋、铁路、公路、桥梁、车站、码头、水库、电站、管道等。(3)非法破坏农业、食品生产、工业生产、交通运输等相关行业的经营活动,造成巨大的间接社会经济损失。主要地质灾害有岩石地震、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、矿山等地质和土壤灾害,以及地质水土资源流失、土地沙漠化、土地盐碱化、特种地质和岩土保护工程、地质和土壤病害等。(4)破坏土地资源和生态环境,危害区域的可持续发展。主要自然灾害地质形成类型主要有山地构造塌陷、滑坡、泥石流、水土资源流失、土地沙漠化、水土地质构造、土壤水与海水地质盐渍化等灾害地面地质构造沉降山地地质构造、地表塌陷、水土流失等。

二、我国地震地质灾害的主要类型

1.坍塌类型

地质塌陷也是一种重大的山地地质事件和突发性自然灾害。这种特殊类型的突发性地质灾害虽然死亡率较低,但其破坏性比自然环境更大,因此必须时刻予以密切关注。根据2016年中国西部地断层地质构造塌陷区山地生态形成现象的调查、分析和研究结果,山地生态多样性主要是自然因素和其他人为因素相互作用的结果。根据目前我国相关地方气象部门调查统计数据分析表明:近年来我国部分省份类似地面严重山体突然下沉灾害的情况时有发生,如东部的平原地区和西北的黄土高原以及华南地区,其中类似的地面严重垮塌的新闻报道时有发生。对于煤矿矿区地表沉陷的主要类型及其自然资源类型主要做如下分析,主要类型分为自然人为行为和非自然人为行为两种,其中一些属于自然人类行为模式的煤矿沉陷主要类型是指自然资源沉陷是由于煤矿采空区的开采而引起的,这造成了大量的外来开采损失和自然资源的浪费。这在没有露天开采资源的大面积地区也很常见。

2.滑坡类型

滑坡灾害是我国地质灾害的重要组成类型,在我国地质灾害类型统计中,滑坡灾害发生率最高。滑坡具备不同类型,目前,滑坡规模主要分为巨型高速滑坡、大型高速滑坡、中型高速滑坡和小型高速滑坡。在目前的数据统计中,小型高速滑坡的规模所占比例最高,说明该滑坡的发生率较高。从滑坡的整体区域分布来看,小型I級滑坡多发生在东部和中部丘陵地区,而在西北和西南丘陵地区,中型II级滑坡所占比例较高。在大型滑坡和巨型滑坡中,青藏高原是主要的滑坡场地。根据岩质滑坡的主要材料,岩质滑坡可分为土质岩质滑坡、岩质岩质滑坡和碎屑岩质滑坡,在我国不同海拔地区发生的概率存在显著差异,其他平均土壤类型滑坡的发生,在中国西北地区出现滑坡灾害的几率非常高,超过80%,其他类型的土壤的平均利率在黄土高原地区山体滑坡是70%,和其他类型的土壤的平均利率滑坡在东南和西南中国超过60%。青藏高原大型滑坡事件较少,滑坡所占比例约为50%。从历年岩石滑坡的数量来看,西南和东部山区岩石滑坡的比例最高。在我国西部青藏高原中部地区,泥石流砾石滑坡十分常见。

3.泥石流类型

泥石流是目前我国影响较大的第三类自然地质灾害。数据分析表明,泥石流在我国今年地质自然灾害预测风险中占8%。根据分析结果,在现实中,划分泥石流的主要目的是基于自然物质流的组成,根据泥石流的分类,它可以明显分为地质泥石流、水质土石流和泥流。据调查统计数据显示,泥石流的总比重仍是最大的,占总重量的60%以上,其次是长江水库泥石流,最后是泥石流。从泥石流的具体成因来看,直接影响泥石流的主要因素之一是强风暴雨。一般来说,暴雨会直接造成大的泥石流。在暴雨期间,泥石流的自然发生率较高。如果暴雨非常大,就会直接造成大面积的泥石流。简单来说,山体滑坡再次发生的原因与我国降雨量有明显的关系,所以对于泥石流这类典型的地质灾害来说,主要分布在我国降水量较多的部分地区,如:西南地区与长江水库山体滑坡等泥石流再次发生与暴雨发生有显著的关系,但由于暴雨发生的地区不同,两者之间存在明显的差异。混凝土泥石流一般主要发生在大理石、云岩、石灰石、砾岩和缺乏生长的花岗山脉中部,这四种类型的滑坡岩体均位于山区,岩体中的碱性土物质含量相对较小,泥石流中酸性物质淤泥在岩体中的含量有限,故人们称其为山水泥泥石流。而大泥石流则发生在土壤含量较高的河谷地区,如黄土高原地区。

三、我国地震地质灾害的分布特征

1.分布差异较大

(1)砂土液化及地面地质变形,如:土质沉降、黄土碎石截留地震等地质灾害,主要分布在周边河流阶地、冲积平原等地区,以及富含大量砂土和砂质粉砂土的低洼地区,在西北、西南、华北等低洼地区分布明显。黄土铺展层液化和黄土沉降也是西北中部地区常见的地质灾害。(2)黄土地震构造塌陷地质灾害主要涉及我国西南、西北地区黄土碳酸盐岩断裂分布区、黄土页岩分布区和矿区。河湖洪水灾害主要发生在西部主要河流的下游河道和东部水库的坝区。长江水库地震等自然灾害事件的发生在其他地方是非常罕见的。中国大陆东部沿海地区几乎不可能有足够的资源直接形成地震和海啸。南海海城地区是直接引发地震和海啸的最大热点地区。

2.分布面积广泛

中国西部地震物理灾害主要集中在西部强震频繁发育、高山和破碎岩体的地区,特别是四川、云南、陕西、甘肃、宁夏等地,均位于青藏高原山区附近。是中国西部地区最常见的地震和地球物理灾害。在中国北方,虽然周围的地震的频率相对较低,因为该地区的许多地方都位于河阶地或影响平原,在特殊地质和地理条件有利于熔岩地质灾害的形成,如软土液化等等,作为一个整体,也是地质灾害频发的地区。福建东南沿海、广东雷州半岛南部和海南岛北部,震级大小和振动频率水平都比较低,但在特殊的地质和地理条件下有一些有利特征,如:沿北海岸的山地、软沙和沿海全年雨量大的地质特征,也有不同程度的地质条件,如地震灾害的产生发展。而主震区以外的大余震区均为弱中性震区,地震引起突发性地质灾害的概率很低。

3.分布周期不均

大多数地质自然灾害都具有非常突出的共同变化特征,不同变化形式的灾害反复发生并不断增长,变得越来越严重。具体表现为自然灾害发生的频率和强度越来越高,经济损失越来越大。崩滑流域灾害虽然随发生时间而波动,但各波的周期波动并不等于高强度波动的交替,而是表现为一个波状周期高于一个大波的周期高潮。从20世纪50年代到90年代,突变的频率以每年3.3到4.8的平均速度增加。地面沉降自然灾害的变化越来越严重,使其更加突出。在我国地面沉降发展升级的历史上,20世纪50年代以前属于初步升级阶段,60年代以后属于初步发展升级阶段,70年代以后属于快速发展升级阶段。目前,我国约有70个城市形成了地表水下沉城市,其中80%是70年代中期以后开始形成的。20世纪70年代以来,地表塌陷和大盆地裂缝在我国也迅速发展,逐渐成为世界上影响广泛的重要地质灾害和自然灾害。

四、我国地震地质灾害的预防策略

1.组建地震灾害预防体系

(1)对所辖区域内各单点地质地震灾害风险隐患监测点,设置地灾监测管理桩、边界监测桩、警示牌,编制一个单点地质防灾应急预案,向相关地灾监测管理人员、责任人和其他监测管理人分别发放当地防灾管理工作应急任务,明确各地质受灾点灾害隐患监测点的所在位置、大小、范围、类型、诱发性等因素,落实当地监测管理人员及其他监测人的责任人及当地险情可能发生后的地灾应急处置措施等;向当地受灾害威胁的人民群众发放当地防灾管理工作灾害防范应急手册,确定当地险情可能发生时的应急报警处置信号和应急撤离安置路线及应急避险安置地点。(2)建立健全管理体系。各镇各区乡道街根据需要及时指定汛期安排所有驻守各个片区安全地质监测工作队员和每个驻守片区上级相关部门负责人,各驻守片区西部地质安全地震监测灾害隐患巡查点和隐患排测定位点根据需要指定安排专门的安全地质群测群防相关工作人员,汛期期间所有驻守各个片区安全地质监测工作队员和每个驻守片区上级相关部门负责人都根据需要按照上级有关部门要求定期组织进行各个片区安全地质灾害巡查隐患情况调查、巡查点和隐患定位排查等各项准备工作,群测群防相关工作人员对各片区地质灾害隐患排查定位点都根据需要定期进行一周两次、雨季每天一次加密的定期隐患巡查,做好安全地质监测隐患排查工作记录。

2.强化地震灾害勘察力度

运用先进的地震科学检测技术,识别当前施工中正在进行的地质灾害的最大可能性和准确的分布位置情况,以有效保护各区城镇、企业、主要交通干道、桥梁等基础设施的安全,在区域内进行重点工程建设,必须首先对当前地质自然灾害进行定性和定量的检测,定性可以与检测量化相结合来评价当前建设区域地质灾害的整体动态发展趋势,并应避免在有地质灾害的地区发生灾害。制定完整、科学的防震防灾工程规划,针对不同的防灾工程建设不同的减灾、防护、加固设施。根据地质调查和地质评价的分析结果,在适宜的位置建设开发基地,结合开发区的地质和自然环境条件,进行合理的开发,从而尽可能减少地质灾害可能造成的生产人员伤亡和其他经济损失。

结束语:

总而言之,地震地质灾害防治工作属于一项周期长、难度大、且防治过程与内容十分繁杂的高难度工作,涉及内容十分广泛。因此,有关部门应当进一步掌握我国地震地质灾害的各种类型,根据类型采取针对性防治措施。此外,还应在确定地震地质灾害类型后分析分布特征,只有这样我国地震地质灾害才能得到有效防治,社会大众与经济发展才能越发理想。

参考文献:

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[4]李升甫,贾洋,杨天宇.基于空间分布特征的川九公路沿线地质灾害诱发条件分析[J]. 地理与地理信息科学,2020,36(03):110-115.

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[7]王俊勤,羅进华,张广旭.琼东南盆地陵水研究区海底地质灾害类型、分布和成因机制[J].海洋地质与第四纪地质,2019, 039(004):87-95.

[8]刘小梅,吴晶,梁春涛.龙门山断裂带最新地震活动特征及其意义[J].地球物理学报, 2019,62(04):126-136.

作者:潘长斌 陈培聪 方创首

地震地质灾害论文 篇3:

汶川地震地质灾害调查

摘要:通过对北川、汉旺和都江堰等地区地震后的地质灾害调查,发现山体滑坡、崩塌等地质灾害现象主要集中在实际烈度8度以上区域。调查还发现即使在高烈度地区,毛石挡墙、混凝土挡墙和锚喷支护均具有较好的抗震效果,其中以锚喷支护的抗震效果最好。在地震荷载的作用下,毛石挡墙往往表现为上部和中部沿水平灰缝的剪切破坏;混凝土挡墙表现为阳角附近的开裂;由于錨喷支护为柔性支护,则基本没有裂缝出现。

关键词: 震害;滑坡;崩塌;挡墙;锚喷支护

Key words: seismic demage;landslip;collapse;retaining wall;anchor-shotcrete retaining

引言

2008年5月12日14时28分,四川汶川发生了8.0级地震,地震引起山体滑坡、岩石崩塌和泥石流,造成了河道堵塞,道路、建筑物的损坏和大量人员伤亡。根据国家汶川地震专家委员会对汶川地震及次生灾害的调查表明,地质灾害多达12000多处,潜在隐患点近8700处,有危险的堰塞湖30多座[1][2][3]。

作者对绵阳、北川、安县、绵竹、都江堰等地震灾区进行了震害调查。本文就地质灾害类型和各种挡土结构的抗震效果进行简单的分析和总结。

1 地震造成的地质灾害

调查地区的设防烈度为:成都、北川、绵竹、都江堰、安县为7度(0.1g),绵阳为6度(0.05g);而地震实际烈度为:成都6-7度、北川11度、北川擂鼓镇10度、绵竹8度、绵竹汉旺镇9~10度、都江堰9~10度、安县为8度、绵阳7度。

从现场调查的情况看,地震造成的地质灾害主要有以下几种情况。

1.1 滑坡

本次地震造成了大量的山体滑坡,其中主要集中在实际烈度为8度、特别是8度以上区域,且均为震前普查时确定的地质灾害隐患点。其中最为严重的是北川老县城的滑坡和唐家山滑坡;前者直接摧毁了近半数老县城建筑,后者导致了唐家山堰塞湖出现。图1为北川县城震前美景,图2为地震滑坡后状况。

图1 北川县城(震前)

图2 北川县城震后滑坡

1.2崩塌

本次地震同样造成了大量的山体崩塌,也主要集中在烈度为8度、特别是8度以上区域,同样均为震前普查时确定的地质灾害隐患点。图3、图4为北川县城崩塌现场。

图3 北川县城崩塌现场

图4 北川县城崩塌现场

可以看出,原来的抗震设计规范在确定各地设防烈度时,断裂带位置的设防烈度等级明显偏低。如北川县城,当时设防烈度为7度而实际烈度达到了11度;因此,建议现行抗震设计规范以此为戒,对近断裂带地区的设防烈度予以必要提高。另外,鉴于本次地震引起的地质灾害所造成的巨大损失,建议现行抗震设计规范将“不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑”调整为“不应在危险地段建造各类建筑”。

2、挡土结构在地震荷载作用下的破坏特点

本次调查发现,在此次地震中,支护结构的破坏程度与建筑物相比要轻很多。既使是在烈度为11度的北川县城,支护结构也只是出现局部破坏;而在烈度为9~10度的汉旺和都江堰,支护结构仅有轻微破坏,有的则完好无损。图5~图8分别为毛石、混凝土挡墙和锚喷支护的震后状态。

图5 北川某毛石挡墙震后破坏

图6 北川某毛石挡墙震后破坏

图7 东汽(汉旺)某挡土墙拐角处开裂

图8 都江堰市某锚喷支护震后状况

可以看出,毛石挡墙上部和中部沿水平灰缝的横向剪出是其破坏的一个主要特点。其原因是由于毛石挡墙水平灰缝处砂浆的强度较低,在地震水平荷载作用下,剪应力大于水平灰缝(薄弱处)的抗剪强度,导致上部挡墙的水平剪出;因此在高烈度区域,对毛石挡墙应提高砌筑砂浆的强度等级,并合理设置钢筋混凝土构造柱,以减轻毛石挡墙的破坏。

混凝土挡土墙的破坏主要体现在转角处(主要是阳角)的开裂,但对整体稳定没有大的影响。其原因是其阳角处在地震水平力的作用下拉应力局部增大,造成该部位开裂;因此在高烈度区域,应在挡墙阳角处设置横梁或水平拉筋等措施。

由于锚喷支护为柔性结构,岩石(土体)锚杆和面层与岩(土)体组成了一个较为完整有机的整体,因此基本未见裂缝或破坏。

3、结语

此次北川、汉旺、都江堰等地的震后地质灾害调查结果,给与我们以下启示:

(1)地震造成的滑坡和崩塌是导致建筑物破坏、道路损毁、河流堵塞和重大人员伤亡的主要原因之一。

(2)地震造成的滑坡、崩塌等次生灾害,主要集中在实际地震烈度8度及以上地区。

(3)地震造成的滑坡、崩塌等次生灾害的位置在震前基本均已确定为地质灾害的隐患点。

(4)在建筑物选址时,一定要进行地质灾害評估,应杜绝在地质灾害的隐患点处进行工程建设。

(5)在地震的高烈度区,毛石、混凝土挡墙和锚喷支护的护坡作用是明显的。

(6)毛石挡墙在地震荷载的作用下,往往表现为上部和中部沿灰缝的水平剪出破坏;混凝土挡墙在地震荷载的作用下,往往表现为阳角附近的开裂;锚喷支护的抗震效果最好,基本未发现有裂缝出现。

参考文献:

[1]王焕,李海兵,司家亮.《汶川地震断裂作用研究新认识》[J],地球学报,2015,36(3),257-269

[2]许冲,戴福初,徐锡伟.《汶川地震滑坡灾害研究综述》[J],2010,56(6):860-874

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[4]《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2008版)[S],中华人民共和国国家标准。北京,2010

[5]《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2012)[S],中华人民共和国国家标准。北京,2012

作者简介:

胡安春,男,山东省淄博人,主要从事建筑工程管理等方面工作。

作者:胡安春

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