宝兰客专天水市王家墩滑坡地震稳定性分析

天水市秦安县王家墩滑坡为宝兰客专沿线巨型古滑坡群,宝兰客运专线秦安隧道穿其而过。以王家墩滑坡为研究对象,围绕工程中静、动力抗滑稳定性问题,通过室内试验、现场调查对影响王家墩古滑坡稳定性的地质构造、场地工程条件等内在因素进行分析评价,在此基础上通过有限元动力分析,对王家墩古滑坡在地震载荷下的动力响应进行分析,明确地震荷载作用下,王家墩古滑坡失稳影响因素、地震荷载与滑坡失稳破坏间的关系。采用动力有限元法和强度折减法相结合的方法,开展动力抗滑稳定性分析方法研究;采用位移突变的方法来确定边坡动力失稳及动力安全系数,分析结果表明：地震作用时的水平推力对王家墩古滑坡的稳定性有很大影响,表现为上部坡体的整体滑移和隧道入口段黄土堆积层局部失稳滑塌;在天然状态下坡体处于稳定状态,在遭遇未来该区域中强地震作用时,该斜坡会发生失稳,黄土斜坡的整体滑动最容易出现在第三阶坡体,沿着塑性应变最大的滑移面整体滑移;给出了坡体动力稳定性安全系数F_s=0.92。     

基于Bishop条分法的多点多向地震动作用下边坡稳定性分析

以人工合成的多点、多向地震加速度时程作为地震动输入,基于Bishop条分法推导了地震边坡稳定安全系数的表达公式。在此基础上,针对某一具体算例,分析了不同地震峰值加速度下的不同坡高边坡稳定安全系数的变化规律,并与单点、单向地震动输入的结果进行了对比。结果表明,对于本文给出的算例,在坡高与地震峰值加速度都相同的条件下,多点、多向地震作用下的边坡安全系数要大于单点、单向作用下的安全系数;当坡高小于30 m、地震峰值加速度小于0.1 g时,多点、多向地震动作用下的边坡安全系数与单点、单向相差不大;当坡高大于30 m、地震峰值加速度大于0.1 g时,多点、多向地震动作用下的边坡安全系数相对单点、单向要小36%以上,此时边坡稳定性评价必须考虑地震动的多点、多向特性。     

南海北部陆坡水合物分解引起海底不稳定性的定量分析

分析了天然气水合物分解引起海底斜坡不稳定性的原因,探讨了水合物分解引起沉积物层孔隙压力变化规律.以南海北部神狐海域水合物样品钻获区为研究对象,应用极限平衡法探讨了海底无限斜坡的稳定性问题,计算了设定的不同滑动面的安全系数,建立了目标不稳定区相关参数条件下的水合物分解与海底斜坡不稳定的模式图,模拟计算了不同程度的水合物分解对海底斜坡失稳的影响作用.结果表明：在假设条件下,南海神狐海域当水深为1200 m,沉积物层厚度为200 m,对于20°的较大坡角,沉积物层中5%水合物分解将引起海底斜坡失稳;斜坡坡角为5°时,沉积物层中15%水合物分解后,将会引起海底斜坡失稳;当斜坡坡角为3°或更小时,沉积物层中25%水合物分解后,将会引起海底斜坡失稳.     

地震作用下核电取水明渠导流堤稳定分析

采用岩土工程专业软件Geo-slope对某核电站取水明渠导流堤工程进行抗震稳定性分析。运用极限平衡法及动力有限元两种方法分析导流堤在地震作用下的稳定性,得出其在地震作用下的稳定安全系数及相应滑动面的位置。从安全系数可以看出,在SL1地震动作用下各工况导流堤的稳定安全系数均大于1,说明导流堤处于稳定状态;在SL2地震动作用下,安全系数出现小于1的情况,说明在极限安全地震动作用下(万年一遇),导流堤会出现滑动破坏。本分析可为类似工程提供设计依据。     

地震作用下陈庄黄土-泥岩接触面滑坡失稳机理及稳定性研究

以甘肃礼县陈庄黄土-泥岩接触面滑坡为研究对象,在对该滑坡的地震地质环境、基本特征等调查的基础上,运用数值分析对陈庄黄土-泥岩接触面滑坡在各人工计算场地基岩地震动时程作用下的失稳机理及稳定性进行动态模拟研究。结果表明,陈庄滑坡在地震诱发下变形破坏模式为受拉和受剪的复合破坏模式。失稳机理过程可概括为：地震作用→底部岩体受张拉→潜在滑面主滑段上部剪应力增大→剪应变集中带出现→剪应变集中带延伸扩展贯通→滑坡失稳;滑坡稳定性方面,随着输入地震动的增大,陈庄黄土-泥岩接触面滑坡稳定性降低,其中在50年超越概率2%的基岩地震动时程作用下滑坡处于不稳定状态。     

云南鲁甸M_S6.5地震红石岩滑坡稳定性的数值模拟

2014年8月3日鲁甸MS6.5地震触发了大量的滑坡崩塌,其中,位于鲁甸县李家山村和巧家县红石岩村交界处的牛栏江干流北岸的红石岩滑坡规模巨大,与此处位于左岸的红石岩古滑坡体的前缘部分一起堵塞了牛栏江而形成高达120m、体积达1 200×104m3的大型堰塞体。通过震后开展的野外实地调查,获得了红石岩滑坡发生处的地形地貌、地质构造、岩体结构及物质组成等资料。以这些第一手资料为基础,构建了红石岩滑坡的边坡模型,并应用边坡稳定性分析软件Geo Studio中Slope/W模块分别计算了红石岩滑坡体震前坡体安全系数和地震作用下的坡体安全系数。结果表明,红石岩滑坡体发生处的坡体安全系数在地震前为1.450,处于相对稳定状态,而鲁甸地震的地震动作用则使坡体的安全系数降低至0.962,直接导致红石岩坡体的失稳。文中进一步讨论了坡体滑动面的存在与否对坡体稳定性的影响:安全系数计算的结果表明,在中强地震作用下,先存滑动面的存在是导致大型滑坡形成的重要条件;对于高陡岩质边坡,如果没有先存滑动面,只可能形成浅表性滑坡。     

云南鲁甸溶蚀堆积体滑坡研究——以龙头山镇葫芦桥滑坡为例

中国西南山区的可溶岩地区侵蚀、溶蚀谷地的溶蚀堆积体斜坡坡面露头看似完整,内部实则松散、透水且易滑。云南鲁甸县龙头山葫芦桥滑坡属于典型溶蚀堆积体滑坡,通过对其水文地质条件、工程地质条件和降雨等影响因素的分析,认为持续降雨和地震是该滑坡灾害发生的主要诱发因素。在取样测得岩土层物理力学参数的基础上,采用Geo-Slope软件进行稳定性分析。计算结果表明,该滑坡在天然状态下处于较稳定状态,稳定性系数为1.287;降雨、地震、降雨+地震三种工况下稳定性系数均小于1,处于不稳定状态。计算结果与该滑坡实际滑动状况相符,可为同类型滑坡的调查研究提供实例借鉴。     

南海北部地震危险性分析

在建立了比较可靠的南海北部地震目录以后,采用编制中国地震动参数区划图（2001）的方法,重新划分了南海北部海域的潜在震源区和调整了相关的地球物理参数,最终计算了南海北部海域50年超越概率10％的地震动峰值加速度。南海北部的地震动峰值加速度可分成东部高值区和西部低值区。东区的地震动峰值加速度在0．160g以上,西区大部分海域的地震动峰值加速度小于0．114g,并且与它们北侧的陆区大致相似。     

潜在地震滑坡的概率危险性分析——以陕西陇县为例

采用第五代地震动参数区划图的潜在震源区划分方案并结合Newmark位移模型,基于陇县工程地质岩性特征及地形高程数据,考虑地震动地形放大效应以及Newmark模型参数的不确定性,得出陕西陇县地区的地震动发生率为50年10%水平下滑坡的失稳概率,根据所得结果将研究区的潜在地震滑坡危险程度分为四个等级：极低危险区、低危险区、中危险区、高危险区。中、高危险区主要集中于陇县地区的泥岩、粉砂岩以及黄土覆盖地且斜坡坡度大于40°的地区,其中千河及其通关河两岸部分地区的地震滑坡危险性较高。本文结果可为该地区的地震滑坡风险管理和土地规划提供参考。     

2013年岷县漳县M_s6.6地震滑坡特征参数分析

2013年7月22日,甘肃岷县、漳县发生了M_s6.6地震。震后遥感影像目视解译与实地调查结果表明,本次地震触发了至少2 330处滑坡,大概分布在一个面积为330 km~2的矩形区域内。本文在GIS平台下统计了这些滑坡的发生高程、坡度、坡向、斜坡曲率、地层岩性、PGA共6类地形、地质与地震特征参数的特征。结果表明2400 m~2 600 m的高程范围、10°~20°的坡度范围、西与北西坡向、-1~-0.1斜坡曲率值范围、古近系(E~b)砾岩与砂岩中、地震动峰值加速度(PGA)为0.16g是岷县漳县地震滑坡的多发因子区间。     

下蜀土边坡地震稳定性的大型振动台试验研究（Ⅱ）——试验结果及分析

选用天然下蜀土,设计并完成了一几何相似常数为20、坡高为0.5 m、坡角为45°的模型边坡1 g大型振动台试验,通过对模型边坡动力特性、动力反应及宏观变形等三方面的研究,揭示了下蜀土边坡的地震反应机理。试验结果表明,下蜀土边坡有着稳定的一、二阶自振频率和阻尼比,随着地震动加载幅值（PGA）逐渐增大,其一阶自振频率逐渐减小,一阶阻尼比逐渐增大;坡高范围内,PGA放大系数均大于1,且自下而上逐渐增大,并在坡肩处达到最大,其在坡脚处的值小于水平方向其他位置处的值,输入El Centro波（经时间相似常数4.47压缩）时的值分别大于输入El Centro原波和Kobe波（经时间相似常数4.47压缩）时的值;随着输入PGA的增大,土体非线性特征逐渐增强,边坡也逐渐趋于失稳破坏状态;震后模型边坡坡脚、坡顶等部位出现了不同程度的裂缝,说明边坡中出现了通过坡脚的（潜在）滑动面。     

南海北部陆坡气源条件对水合物成藏影响的模拟研究

南海北部陆坡包括神狐海域在内无论在横向上还是纵向上影响水合物形成与分布的地质因素差异较大,其气源条件的变化是否为一种重要因素值得探索.本文将前人南海北部陆坡气源类型和气体组成概括为14种情况,分别运用模拟手段定量-半定量地分析它们对水合物成藏可能带来的影响.模拟结果显示,与神狐海域已知水合物相比,不同气体组成形成水合物所需温度条件增大0.49~5.44℃,多数增大2℃以上.可以看出,不同气体组成明显改变水合物的形成条件,暗示着不同类型气源可能是影响南海北部陆坡水合物形成与分布的重要因素.     

南海北部陆坡区多次波发育特征及压制策略分析

南海北部陆坡坡折带和常规海上地震勘探观测系统的制约,再加上南海北部陆坡区复杂的海底地层构造,导致南海北部陆坡区地震勘探成像结果不够理想.究其主要原因是多次波发育复杂、遮挡了一次波能量,也就直接影响到一次波的成像效果,从而制约了对陆坡区更深入的油气勘探.本文结合南海北部陆坡区的构造特征,依据多次波的产生机理分析多次波的发育分布状况,得出单一的地球物理方法已经不能较好的解决南海北部陆坡区的多次波压制问题.针对该区域复杂的地质背景,在综合运用多种地球物理方法的基础上,严格依照多区域、多尺度的理念,提出一套适应南海北部陆坡区多次波压制的系统策略.经过实际资料检验,有效的压制南海北部陆坡区的多次波干扰,最大程度的突出一次波成像,为南海北部进一步的油气勘探夯实基础.     

Static and dynamic analysis on slope stability using a DFN-DEM approach on the right abutment of the Karun 4 dam

Uncertainty in input fracture geometric parameters during analysis of the stability of jointed rock slopes is inevitable and therefore the stochastic discrete fracture network (DFN) — distinct element method (DEM) is an efficient modeling tool. In this research, potentially unstable conditions are detected in the right abutment of the Karun 4 dam and downstream of the dam body as a case study. Two extreme states with small and relatively large block sizes are selected and a series of numerical DEM models are generated using a number of validated DFN models. Stability of the rock slope is assessed in both static and dynamic loading states. Based on the design basis earthquake (DBE) and maximum credible earthquake (MCE) expected in the dam site, histories of seismic waves are applied to analyze the stability of the slope in dynamic earthquake conditions. The results indicate that a MCE is likely to trigger sliding of rock blocks on the rock slope major joint. Furthermore, the dynamic analysis also shows a local block failure by the DBE, which can consequently lead to slope instability over the long term. According to the seismic behavior of the two models, larger blocks are prone to greater instability and are less safe against earthquakes.

     

基于E-FAST法分析海啸波高对潜在海啸源参数的敏感性

以马尼拉海沟的北断层发生M_W8.0地震在南海引发海啸为假想的模拟情景, 利用E-FAST法定量分析了COMCOT海啸数值模型输出(最大海啸波高)对震级, 震源深度, 震中位置和断层走向、 倾角、 滑动角等震源参数的敏感性, 以及各震源参数间的交互效应对最大海啸波高的影响. 结果表明, 观测点B₁( 20.1°N, 119.4°E)、 B₂(18.4°N, 118.1°E)和B₃(13.5°N, 117.6°E)的最大海啸波高都对震级十分敏感, 对震中位置、 断层走向和倾角较为敏感. 敏感的震源参数在影响上述3个观测点的最大海啸波高时, 与其它震源参数产生了较强的交互效应. 但是对于不同的观测点, 各震源参数的重要度排序则存在一定的差异. 该分析结果有助于更好地认识海啸波高与潜在海啸源参数之间的关系.      

1994年9月16日台湾海峡南部7．3级地震的构造环境和震前地震活动图象

从构造单元、活动断裂、地球物理场、海底地形等方面分析了１９９４年９月１６日台湾海峡７．３级地震发生的构造环境。研究认为，地震发生在陆壳向过渡壳变化的位置上。历史上地震活动沿深部构造变异带分布，该区地质构造、震源深度、地震类型、地震波特性等都有别于海峡中、北部，具有南海系的特征。震前地震活动空间图象揭示了地震是南海系北缘断裂活动的结果     

Analysis of the relations between slope failure distribution and seismic ground motion during the 2008 Wenchuan earthquake

The 2008 Wenchuan earthquake with M_w7.9 occurred at Yingxiu County in Longmenshan thrust fault belt, southwest China, having triggered a huge amount of slope failures. This paper applied a detailed inventory with more than 190,000 slope failures and strong ground motion records of 187 seismic stations to analyze the qualitative and quantitative relations between slope failure distribution and seismic parameters. The results revealed that slope failure distribution was exponentially decreased with the increment of epicentral distance and distance from surface fault rupture; peak ground acceleration (PGA) on the hanging wall side was apparently larger than that on footwall side. Linear correlation between concentration of slope failures (LNC) and the percentage of the area affected by slope failure (LAP) and PGA was demonstrated by statistical analysis, which revealed that 0.18~0.21 g horizontal PGA was the threshold value of the occurrence of slope failure. Furthermore, this paper presented an empirical model for the attenuation relation of slope failure distribution.     

1994年9月16日台湾海峡南部7.3级地震的构造环境和震前地震活动图象

从构造单元，活动断裂，地球物理场，海底地形等方面分析了１９９４年９月１６日台湾海峡７．３级地震发生的构造环境。研究认为，地震发生在陆壳向过渡壳变化的位置上。历史上地震活动沿深部构造变异带分布，该区地质构造，震源深度，地震类型，地震波特性等都有别于海峡中，北部，具有南海系的特征。