郭海強(qiáng)，姚令侃,2,3，孫少偉

(1.西南交通大學(xué) 土木工程學(xué)院， 成都 610031；2． 高速鐵路線路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(西南交通大學(xué))， 成都 610031；3． 抗震工程技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(西南交通大學(xué))，成都 610031)

線路工程地震觸發(fā)高位崩塌滑坡災(zāi)勢(shì)預(yù)測(cè)方法

郭海強(qiáng)1，姚令侃1,2,3，孫少偉1

(1.西南交通大學(xué) 土木工程學(xué)院， 成都 610031；2． 高速鐵路線路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(西南交通大學(xué))， 成都 610031；3． 抗震工程技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(西南交通大學(xué))，成都 610031)

為了能夠在高烈度山區(qū)快速判識(shí)威脅到線路工程的地震觸發(fā)高位崩塌滑坡，提出一種地震觸發(fā)高位崩塌滑坡災(zāi)勢(shì)預(yù)測(cè)方法. 預(yù)測(cè)方法在GIS技術(shù)支持下，按照水文地質(zhì)條件劃分邊坡單元；基于邊坡單元建立威脅線路的高位邊坡判識(shí)模型，即高位邊坡須同時(shí)滿足能量和路徑兩種必要條件，才能保證其在失穩(wěn)后會(huì)威脅到線路工程；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合綜合指標(biāo)法預(yù)測(cè)地震觸發(fā)的崩塌滑坡,得到了研究區(qū)域內(nèi)地震作用下威脅到線路工程的高位崩塌滑坡災(zāi)勢(shì)區(qū)劃圖. 案例分析結(jié)果表明：災(zāi)勢(shì)預(yù)測(cè)方法可以對(duì)來(lái)自于路域以外復(fù)雜坡體條件下的地震觸發(fā)高位崩塌滑坡體是否會(huì)威脅到線路工程進(jìn)行快速判識(shí)，對(duì)高烈度山區(qū)線路選線以及既有線改建工程提供決策依據(jù)，可用于指導(dǎo)選線設(shè)計(jì)人員快速完成空間概略定線及多目標(biāo)決策.

地震；高位滑坡；危險(xiǎn)度區(qū)劃；選線設(shè)計(jì)；GIS

21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)進(jìn)入地震高發(fā)期，在短短5 a間四川境內(nèi)就相繼發(fā)生了兩場(chǎng)大地震(Ms8.0汶川大地震、Ms7.0蘆山地震)[1-3]. 在這兩場(chǎng)地震中，均觸發(fā)了大量的崩塌、滑坡災(zāi)害，對(duì)災(zāi)區(qū)道路造成了嚴(yán)重?fù)p毀. 據(jù)統(tǒng)計(jì)，汶川地震所引發(fā)的崩塌滑坡災(zāi)害造成公路受損近2.8×104km(21條高速公路、15條國(guó)省干線公路、2 795條農(nóng)村公路)，同時(shí)也造成鐵路受損(成灌鐵路、廣岳鐵路、德天鐵路、寶成鐵路綿陽(yáng)至廣元段等). 山區(qū)公路、鐵路作為生命線工程，在震后的抗震救災(zāi)中起著巨大的作用，而在震后的實(shí)地調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，對(duì)線路損害最嚴(yán)重的是崩塌滑坡等次生山地災(zāi)害，少到數(shù)十方的崩塌落石、大到數(shù)百萬(wàn)方的滑坡體掩埋線路并阻斷交通. 在線路工程搶通過(guò)程中，極大地阻礙了救援隊(duì)伍和工程機(jī)械進(jìn)入災(zāi)區(qū)，增大了救援難度[4].

5.12汶川地震觸發(fā)的次生災(zāi)害結(jié)果表明，大量的高位崩塌滑坡是造成線路工程震害的主要威脅，如崔鵬等對(duì)Ms8.0汶川地震后所觸發(fā)的崩塌滑坡到嶺脊與到河網(wǎng)的距離進(jìn)行了歸一化處理，并得到了地震觸發(fā)的崩塌滑坡與河流、山脊位置分布關(guān)系. 位于坡面距山脊歸一化距離小于0.4的崩塌滑坡占總崩塌滑坡的65%，這是汶川地震作用下斜坡破壞的一個(gè)突出的特點(diǎn)，即崩塌滑坡發(fā)生部位一般都是位于山脊附近或山坡的坡肩，這與山脊處和坡肩處應(yīng)力集中釋放及對(duì)地震波的放大作用直接相關(guān)[5].

汶川地震前，有關(guān)高位崩塌滑坡問(wèn)題并未引起人們足夠的重視，而在汶川地震后，就個(gè)體高位崩塌滑坡的形成機(jī)理、影響范圍等研究已成為熱點(diǎn)課題[6]；對(duì)于鐵路、公路而言，最關(guān)心的是高位崩滑坡體能否沖到路域內(nèi)對(duì)線路工程造成危害. 目前有關(guān)線路兩側(cè)邊坡崩塌滑坡的判識(shí)已較成熟，但對(duì)來(lái)自于路域以外復(fù)雜坡體條件下的高位崩塌滑坡體能夠威脅到線路工程的判識(shí)，還涉及到崩滑坡體的運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)距離的確定等問(wèn)題，尚屬甚少有人涉足的領(lǐng)域.

針對(duì)以上不足，本文提出了一種地震觸發(fā)高位崩塌滑坡災(zāi)勢(shì)預(yù)測(cè)方法，該方法在ArcGIS(地理信息系統(tǒng)軟件)技術(shù)支持下，按照地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件劃分邊坡單元，并建立區(qū)分威脅線路的高位邊坡模型. 該模型可以用于指導(dǎo)高烈度區(qū)線路選線以及既有線改建工程.

1 地震觸發(fā)高位崩塌滑坡災(zāi)勢(shì)預(yù)測(cè)的原理方法

地震觸發(fā)高位崩塌滑坡災(zāi)勢(shì)預(yù)測(cè)方法的原理是基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，應(yīng)用GIS的空間分析技術(shù)與地震觸發(fā)崩塌滑坡統(tǒng)計(jì)方法相結(jié)合，對(duì)預(yù)建線路或既有線改建地區(qū)劃分邊坡單元，然后建立高位邊坡單元判識(shí)模型，該模型根據(jù)邊坡能否同時(shí)滿足能量條件及路徑條件來(lái)判斷威脅線路安全的高位邊坡. 最后基于綜合指標(biāo)法快速生成區(qū)域地震觸發(fā)高位崩塌滑坡災(zāi)害的災(zāi)勢(shì)區(qū)劃圖，其判別程式如圖1所示.

1.1 區(qū)域邊坡單元化

目前劃分邊坡單元的方式主要分為規(guī)則網(wǎng)格單元和復(fù)雜邊坡單元兩種. 規(guī)則網(wǎng)格單元的計(jì)算和算法相對(duì)簡(jiǎn)單，但與實(shí)際的邊坡破壞單元及力學(xué)機(jī)制無(wú)任何聯(lián)系，與地質(zhì)、地形及水文也毫不相干. 邊坡單元定義為一塊與鄰近區(qū)域具有明顯不同的地形特征的區(qū)域，而地形的形成本身反映了地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件的長(zhǎng)期作用效果[7-9]. 如圖2邊坡劃分示意圖所示，通過(guò)ArcGIS的水文分析功能找出數(shù)字地形圖中的山脊線與山谷線，并通過(guò)山谷線與山脊線將集水流域劃分出邊坡A與邊坡B. 邊坡單元的大小選定取決于研究區(qū)域內(nèi)歷史滑坡的平均尺寸(如果缺少歷史滑坡的記錄可參考臨近地區(qū)歷史滑坡資料來(lái)確定邊坡單元的大小平均尺寸)，即對(duì)于同一區(qū)域內(nèi)具有相同或類似的地形、地質(zhì)及水文條件的研究對(duì)象，可以認(rèn)為其將來(lái)可能產(chǎn)生的滑坡破壞與過(guò)去的滑坡破壞在規(guī)模上是一致的. 在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要進(jìn)行多個(gè)閾值的對(duì)比、試算確定合適的閾值水平[9].

圖1 地震觸發(fā)高位崩塌滑坡災(zāi)勢(shì)區(qū)劃判別程式

Fig.1Blockdiagramofassessmentofseismichigh-localitylandslidehazardzones

圖2 邊坡劃分示意

水文特征與區(qū)域地表高程的起伏狀況有關(guān)，降落在山體表面上的雨水，除去下滲部分，其余在地表徑流的水體則遵循一定的規(guī)律在重力作用下從坡頂高處向坡底低洼處流動(dòng)并匯集. 使用ArcGIS軟件的水文分析工具能夠根據(jù)水流流動(dòng)規(guī)律，完成對(duì)區(qū)域內(nèi)的水文分析. 利用水文分析模塊分別對(duì)DEM(數(shù)字高程模型)進(jìn)行無(wú)洼地DEM提取、水流方向提取、水流匯集、河網(wǎng)生成、集水流域分析，得到山脊線. 而山谷線的提取則是通過(guò)將原來(lái)的山谷變?yōu)樯郊梗缓蟛捎孟嗤姆椒▽?duì)反向DEM進(jìn)行無(wú)洼地DEM提取、水流方向提取、水流匯集、河網(wǎng)生成和積水流域分析等操作就可以得到山谷線. 經(jīng)柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成面域，在此運(yùn)算中會(huì)產(chǎn)生一些不正確的多邊形邊坡單元和面積很小或不協(xié)調(diào)的多邊形邊坡單元，通過(guò)使用GIS的融合(dissolve)和統(tǒng)合(integrate)功能消除不合理的多邊形邊坡單元.

1.2 地震觸發(fā)高位崩塌滑坡模型判別方法

高位崩塌滑坡具有滑動(dòng)距離遠(yuǎn)、破壞強(qiáng)度大等特點(diǎn)，一直都是眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn). 目前，國(guó)際上通常采用滑坡體質(zhì)心的最大高度H*與質(zhì)心的最大水平距離L*(或滑坡頂部的最大高度Hmax和最大水平距離Lmax)之比(μ=H*/L*)作為描述滑坡運(yùn)動(dòng)性的特征參數(shù)(見(jiàn)圖3高位滑坡運(yùn)動(dòng)特征)，這一特征參數(shù)在物理意義上相當(dāng)于整個(gè)滑道上的平均摩擦系數(shù)[10].μ值只與動(dòng)能和動(dòng)摩擦系數(shù)有關(guān)，能夠較好地表征滑坡的運(yùn)動(dòng)性.μ值越大，平均摩擦系數(shù)越大，高位滑坡滑動(dòng)時(shí)越困難；μ值越小，平均摩擦系數(shù)越小，高位滑坡滑動(dòng)時(shí)越容易.Legros等對(duì)世界上203處在各種環(huán)境下產(chǎn)生的滑坡、運(yùn)動(dòng)距離、下落高度、滑坡面積以及滑坡運(yùn)動(dòng)特征值μ進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明發(fā)生在陸地上的滑坡μ值大約在0.1～0.6之間，發(fā)生在火山口的滑坡μ值約為0.1，發(fā)生在海底滑坡μ值約為0.05～0.1[11]. 許強(qiáng)等為了研究汶川地震區(qū)內(nèi)大型高位滑坡的運(yùn)動(dòng)特征，根據(jù)遙感影像從112處大型滑坡中篩選出由滑動(dòng)轉(zhuǎn)化為碎屑流并做遠(yuǎn)程運(yùn)動(dòng)的16處高位滑坡作為重點(diǎn)分析研究對(duì)象[12].

圖3 高位滑坡運(yùn)動(dòng)特征

根據(jù)這16處高位滑坡體可得到了L*/H*與滑坡面積S的對(duì)數(shù)關(guān)系，見(jiàn)圖4，對(duì)其進(jìn)行線性擬合，擬合公式為

L*/H*=0.568 4lns-4.623 5?H*=L*0.568 4lns-4.623 5,R2=0.642 7.

(1)

圖4 L*/H*與滑坡面積s的對(duì)數(shù)關(guān)系

由式(1)可知，當(dāng)面積為S的高位邊坡在地震作用下發(fā)生滑動(dòng)的最遠(yuǎn)距離為L(zhǎng)*時(shí)，其質(zhì)心點(diǎn)臨界高度約為H*. 故可以通過(guò)此公式來(lái)判別高位邊坡在地震作用下發(fā)生崩塌滑坡是否會(huì)對(duì)線路工程造成威脅. 當(dāng)高位邊坡的質(zhì)心點(diǎn)高程HH*時(shí)，則有可能威脅線路工程. 需要說(shuō)明的是，式(1)既可以采用滑坡體的表面面積S也可以采用總體體積V，兩者都是災(zāi)害規(guī)模的表征方式并且之間存在一定相關(guān)關(guān)系. 但是較難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地震作用下滑坡可能的滑動(dòng)深度，而表面面積S卻可以準(zhǔn)確得到. 因此，本文在對(duì)地震觸發(fā)高位崩塌滑坡的災(zāi)勢(shì)預(yù)測(cè)時(shí)只考慮表面面積S. 該方法能夠滿足在選線設(shè)計(jì)中指導(dǎo)線路工程的方案比選精度.

圖5 4.20蘆山地震高位崩塌滑坡

Fig.5 The high-locality landslide triggered by 4.20 Lushan earthquake

結(jié)合以上分析及實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在地震作用下，高位邊坡須同時(shí)滿足能量和路徑兩種必要條件，才能判定其是否會(huì)對(duì)線路造成危害. 所謂滿足能量條件是指使高位崩坡體滑動(dòng)到路域以內(nèi)時(shí)所需具有足夠的重力勢(shì)能. 而所謂滿足路徑條件是指其滑動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)路徑. 段書(shū)蘇等對(duì)蘆山地震實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在VII度及以上地震烈度區(qū)確定的1 754個(gè)地震觸發(fā)崩塌滑坡點(diǎn)中，崩塌滑坡個(gè)數(shù)的優(yōu)勢(shì)方向與自然坡體的優(yōu)勢(shì)坡向相吻合[13-14]，因此本文將高位邊坡的主坡向做為滑動(dòng)的優(yōu)勢(shì)方向. 但是高位邊坡并非都會(huì)沿著邊坡主坡方向一滑到底，如圖6所示，青川馬鹿鄉(xiāng)老鷹巖危巖首先沿邊坡坡向滑動(dòng)到?jīng)_溝1中，然后由沖溝1滑向村莊. 經(jīng)過(guò)這一路徑不僅增長(zhǎng)了其滑動(dòng)路徑的長(zhǎng)度，同時(shí)在沖向沖溝1轉(zhuǎn)向時(shí)也消耗了部分動(dòng)能，因此路徑是必須要考慮的要素.

圖6 老鷹巖地質(zhì)災(zāi)害分布[15]

Fig.6 The distribution diagram of geological hazards at Eagle rock

基于以上分析提出了高位崩塌滑坡是否會(huì)威脅到線路工程的判別模型，判別方法如下.

滿足能量條件判別方法：當(dāng)面積為S的一處高位邊坡質(zhì)心點(diǎn)到線路距離L*已知時(shí)，就可以根據(jù)式(1)判斷其所對(duì)應(yīng)的臨界質(zhì)心高度H*. 若此高位邊坡的質(zhì)心點(diǎn)高程H>H*時(shí)，則可以認(rèn)為該滑坡體滿足能量條件，故可以判定其為可能威脅到線路工程的高位邊坡.

在此基礎(chǔ)上結(jié)合綜合指標(biāo)法預(yù)判高位邊坡在地震作用下發(fā)生滑坡的可能性，完成地震觸發(fā)高位崩塌滑坡的災(zāi)勢(shì)預(yù)測(cè).

1.3 基于綜合指標(biāo)法預(yù)測(cè)研究區(qū)地震崩塌滑坡

基于威脅線路工程邊坡的區(qū)劃圖，采用綜合指標(biāo)法，對(duì)地震觸發(fā)的崩塌滑坡進(jìn)行預(yù)測(cè). 該方法是在對(duì)中國(guó)已有地震資料研究分析基礎(chǔ)上，將地層巖性構(gòu)造、坡高、坡角、地震、降雨作為影響地震崩滑的主要因子，并對(duì)其進(jìn)行分級(jí)賦值，適用于我國(guó)西部地區(qū)地震崩塌滑坡的預(yù)測(cè)[16]，計(jì)算式為

式中：Si為巖性條件系數(shù)；Sa為坡角影響系數(shù)；Sk為坡高影響系數(shù)；Ts為地震強(qiáng)度系數(shù)；Tp為降水強(qiáng)度系數(shù)；H為邊坡危害程度. 當(dāng)H<264時(shí)，所有邊坡都是穩(wěn)定的；當(dāng)H>396時(shí)，邊坡均失穩(wěn)；H值處于二者之間時(shí)，邊坡既有可能穩(wěn)定又可能失穩(wěn).

式(2)表明了地震崩滑的產(chǎn)生是外部因素(地震、降雨)相疊加作用于內(nèi)部因素(坡高、巖性、坡角)的結(jié)果. 最后，計(jì)算研究區(qū)內(nèi)穩(wěn)定邊坡和失穩(wěn)邊坡的綜合指標(biāo)值，進(jìn)而確定地震崩滑發(fā)生臨界值.

2 案例分析

選取西藏地區(qū)通麥-105道班段作為研究區(qū)域，該區(qū)域是川藏公路的重要組成部分，是一既有改建工程. 區(qū)內(nèi)地震活動(dòng)頻繁，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，地質(zhì)構(gòu)造錯(cuò)綜復(fù)雜，巖體破碎，松散失穩(wěn)，降水豐沛，海洋性冰川廣泛分布，河流水系發(fā)育，河谷、溝谷侵蝕下切強(qiáng)烈，使該段道路成為川藏公路全線地質(zhì)病害病種齊全，災(zāi)害集中、頻繁，規(guī)模最大及損失最為嚴(yán)重的路段，是典型的地震觸發(fā)高位崩塌滑坡研究區(qū)域. 為此，購(gòu)買了關(guān)于該區(qū)域的資源3號(hào)，高分1號(hào)衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，影像精度為1∶25 000.

2.1 研究區(qū)內(nèi)的邊坡劃分

該研究區(qū)通過(guò)水文分析方法共判別出804處邊坡. 然后，通過(guò)C#與ArcGIS軟件結(jié)合，二次開(kāi)發(fā)編程統(tǒng)計(jì)各邊坡的平均傾向.

2.2 研究區(qū)內(nèi)威脅線路工程的高位邊坡判識(shí)

2.2.1 判斷滿足能量條件的高位邊坡

假定邊坡在地震作用下發(fā)生崩塌滑坡時(shí)，其滑坡體的質(zhì)心與形心重合. 首先，求取各邊坡單元的面積S及形心點(diǎn)；其次，利用ArcGIS的Near工具，判斷各邊坡平面形心點(diǎn)到線路的垂直距離，將其作為最遠(yuǎn)滑動(dòng)距離L*；然后，根據(jù)式(1)求取每一邊坡形心點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的臨界高度H*；再次，利用ArcGIS的Extractvaluestopoints工具求取各個(gè)邊坡形心點(diǎn)的高差H，并判別H>H*的邊坡. 以通麥-105道班地區(qū)為例，判別結(jié)果如圖7所示，圖中威脅線路的高位邊坡是滿足能量條件的高位邊坡.

2.2.2 判斷同時(shí)滿足能量和路徑條件的高位邊坡

基于圖7滿足能量條件的高位邊坡判斷滿足路徑條件的高位邊坡. 根據(jù)高位邊坡的主坡方向及沖溝位置，判斷其滑動(dòng)時(shí)可能的滑動(dòng)路徑，將滿足能量條件的高位邊坡分為3類：第1類高位邊坡是指滑坡滑動(dòng)路徑既不存在緩坡也不經(jīng)過(guò)支溝；第2類高位邊坡是指滑坡滑動(dòng)路徑不經(jīng)過(guò)支溝但存在較長(zhǎng)緩坡，如圖8所示；第3類高位邊坡是指滑坡滑動(dòng)路徑需經(jīng)過(guò)支溝，然后由沖溝滑向線路工程. 對(duì)于第1類高位邊坡可認(rèn)為滿足能量條件即可，而對(duì)于第2、3類高位邊坡還需進(jìn)行單獨(dú)判斷.

圖7 滿足能量條件的高位邊坡

圖8 第2類高位邊坡示意

Fig.8 Schematic diagram of class Ⅱ high-locality slopes

圖9 第2類高位邊坡平面圖

圖10 第3類高位邊坡滑動(dòng)路徑平面圖

綜合第1、2、3類高位邊坡，得到了威脅線路工程的高位邊坡圖，如圖11所示. 該圖中威脅線路工程的高位邊坡比滿足能量條件的高位邊坡少了32處，進(jìn)一步縮小了范圍.

圖11 威脅線路工程的高位崩塌滑坡圖

1)區(qū)域氣候特征. 研究區(qū)域氣候溫和濕潤(rùn)，年平均氣溫為8～13 ℃，年降水為1 000～1 400mm；一年干濕兩季氣候，4月份至10月份都屬雨季，長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月，11月份至次年3月份為旱季，僅5個(gè)月. 雨季降水占了全年降水總量的85.5%，旱季僅占14.5%；一年中雨季雖長(zhǎng)，雨日也多，降水比率很高，但絕大多數(shù)都是小到中雨，大雨很少，沒(méi)有日降水大于50.0mm的暴雨發(fā)生.

2)區(qū)域邊坡平均坡度及邊坡高度. 基于C#與ArcGIS軟件二次開(kāi)發(fā)編程統(tǒng)計(jì)劃分好的每一邊坡單元的平均坡度及邊坡單元的相對(duì)高度，其中邊坡平均坡度如圖12所示.

圖12 高位邊坡平均坡度

3)區(qū)域地層巖性及近場(chǎng)區(qū)地震構(gòu)造. 根據(jù)已有地質(zhì)資料可知，滑坡上覆底層主要為第四系全新統(tǒng)松散堆積體(第四系全新統(tǒng)崩坡積層Q4c+dl、第四系全新統(tǒng)滑坡堆積層Q4del、第四系上更新統(tǒng)沖洪積層Q3al+pl第四系全新統(tǒng)泥石流堆積層Q4sef、第四系全新統(tǒng)沖洪積層Q42al+pl). 下伏基巖主要為前震旦系岡底斯巖群 (AnZgd)及前震旦系南迦巴瓦巖群阿尼橋片巖組(AnZa). 區(qū)域內(nèi)地震活動(dòng)水平較高，在空間上分布極不均勻，大震多位于斷裂帶上. 估計(jì)未來(lái)百年在墨脫8.6級(jí)地震附近地區(qū)仍存在發(fā)生7級(jí)地震的可能性，但發(fā)生7.5級(jí)以上地震的可能性不大. 近場(chǎng)區(qū)內(nèi)歷史地震較多，部分地震震級(jí)較小，但距離場(chǎng)址較近，對(duì)場(chǎng)區(qū)造成一定的影響. 現(xiàn)代地震活動(dòng)頻度高，但震級(jí)較小，對(duì)場(chǎng)區(qū)的影響強(qiáng)度較弱. 對(duì)工程場(chǎng)區(qū)影響烈度最大者應(yīng)當(dāng)為1950年墨脫8.6級(jí)地震[17-18]，距場(chǎng)址的最小距離僅為125.4km，其近場(chǎng)區(qū)地震構(gòu)造.

4)地震崩滑預(yù)測(cè)結(jié)果. 基于綜合指標(biāo)法對(duì)研究區(qū)域內(nèi)的邊坡進(jìn)行地震觸發(fā)高位崩塌滑坡災(zāi)勢(shì)區(qū)劃，其判別情況如圖13所示.

圖13 地震觸發(fā)高位崩塌滑坡災(zāi)勢(shì)區(qū)劃圖

3 結(jié) 論

1)提出一種線路工程地震觸發(fā)高位崩塌滑坡災(zāi)勢(shì)預(yù)測(cè)方法. 該方法是根據(jù)Ms8.0汶川地震高位滑坡的特征建立起來(lái)的，可以在路域以外的復(fù)雜坡體上，判識(shí)由地震觸發(fā)的高位崩塌滑坡是否會(huì)滑動(dòng)到路域內(nèi)威脅線路工程.

2)汶川實(shí)震表明，大量的高位崩塌滑坡是造成線路工程震害的主要威脅，因此當(dāng)線路工程通過(guò)高烈度區(qū)時(shí)，需考慮防范來(lái)自線路用地界以外的高位崩塌滑坡. 所提出的地震觸發(fā)高位崩塌滑坡災(zāi)勢(shì)預(yù)測(cè)方法可以為線路通過(guò)方案與繞避方案的比選提供決策依據(jù). 鑒于樣本數(shù)僅有16處，研究工作仍屬第一階段，隨著樣本數(shù)據(jù)的不斷增加，地震作用下威脅線路工程的高位崩塌滑坡災(zāi)勢(shì)預(yù)測(cè)的精度將會(huì)進(jìn)一步增加.

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(編輯 魏希柱)

Potential disaster prediction of seismic high-locality landslide on line project

GUO Haiqiang1, YAO Lingkan1,2,3, SUN Shaowei1

(1.School of Civil Engineering , Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031,China;2.Key Laboratory of High-speed Railway Engineering(Southwest Jiaotong University), Ministry of Education， Chengdu 610031,China;3.Sichuan Key Laboratory of Seismic Engineering and Technology(Southwest Jiaotong University), Chengdu 610031,China)

To quickly identify whether seismic high-locality landslides could threaten the line project at high-intensity mountains, potential disaster prediction of seismic high-locality landslide is proposed. According to hydrogeology condition, slope units are divided by GIS technology. Discriminant model of seismic high-locality slopes threatening line project is established. The model contains energy and path conditions. Both of two conditions are met, it can be ensured that seismic high-locality slope threatening the line project after losing stabilities. Zoning map of the seismic high-locality slopes threatening line project in study area can be obtained. Case analysis results indicate that this model approach can identify quickly which seismic high-locality landslides could threaten the line project under complex slope conditions, and provide a decision basis for location design and reconstruction of existing lines project at high-intensity mountains, and can also be used to guide designers to complete sketchy space alignment and multi-objective decision quickly in mountain.

earthquake; high-locality landslide; hazard zonation; location design; GIS

10.11918/j.issn.0367-6234.2017.03.025

2015-05-29

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(41172321)； 國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(41030742)； 中國(guó)鐵路總公司科技研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃(20014G004-A-6)

郭海強(qiáng)(1987—)，男，博士研究生; 姚令侃(1953—)，男，教授，博士生導(dǎo)師

姚令侃，yaolk@swjtu.edu.cn

TU47

A

0367-6234(2017)03-0155-07