黄土斜坡地震危险程度快速评价方法研究

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我国黄土高原地区地质构造复杂,地震活动频繁,历史上发生了多次强震。强震诱发的崩塌、滑坡等地质灾害,给震区带来了巨大的人员伤亡和财产损失。不同黄土斜坡在不同强度的地震作用下其危险程度存在着差别,在地震地质灾害评估和地震应急工作中需要做出快速评价。本文以1920年海原特大地震诱发的黄土滑坡为研究对象,在统计分析黄土地震滑坡的分布规律、发育特征、破坏形式和滑动机理的基础上,建立了一套黄土斜坡地震危险程度的快速评价方法。本文的工作对地震安全性和地震地质灾害评价以及黄土斜坡地震稳定性的快速评估具有重要的理论意义和工程应用价值。主要工作和研究成果总结如下:1、在现有资料的基础上,总结了海原特大地震的基本概况及震害损失,从地形地貌、水文气象条件、地层岩性、地质构造以及地震等方面概述了研究区的地质环境背景,分析总结了研究区内地质条件与黄土地震滑坡之间的关系,为确定和提取评估要素提供了地震和地质背景。2、在海原特大地震滑坡灾害调查的基础上,统计分析了海原特大地震黄土滑坡的发育和分布的基本特征。统计了滑坡体的岩土组成以及滑面的发育位置,将滑坡分为黄土层内滑坡、黄土-基岩接触面滑坡、黄土-基岩滑坡等三种类型,统计发现,该区域以黄土层内滑坡为主。总结了研究区滑坡的几何特征,将滑坡形态分为半圆形、三角形、马蹄形、长条形、矩形、侧壁缺失形、不规则形等七种类型。分析了研究区滑坡的破坏形式和发育机理,将滑坡分为振动拉裂型、振动剪切型、振动液化型和复合型四种类型。在总结前人研究成果的基础上,从滑坡的长度、宽度、厚度、坡向和主滑方向、原始坡高、原始坡角以及滑坡面积、体积和烈度分区等方面进行统计分析,总结了滑坡的发育特征和分布规律,为确定黄土斜坡地震危险程度影响因子提供了野外调查依据。3、厘定和讨论了黄土斜坡危险程度的概念,在此基础上,根据滑坡野外调查数据的分析结果,本文选取坡高、坡角、覆盖土层厚度以及地震烈度4个主要影响因子,利用数值计算方法确定了各影响因子的权重,基于模糊综合判别法黄土斜坡地震危险程度的快速评价方法。本文选取的坡高、坡角、覆盖土层厚度以及地震烈度等资通常不需要投入大量的勘察手段,可通过已有的地形图、卫星影像资料、第四系等厚线图以及地震动参数区划图等资料快速获取,这位地震应急现场工作提供了极大的方便。4、运用本文提出的评价方法对海原特大地震分布在Ⅷ~Ⅸ烈度区的156处斜坡进行判别,并以此来验证评价方法的有效性。基于Geostudio系统软件,分别运用拟静力法和动力时程分析法对地震典型斜坡进行数值模拟,并与危险程度评价结果进行对比,进一步验证评价方法的合理性和有效性。
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