《JGR Soild Earth:周期振动下颗粒材料的相变变化对多次地震后引发山体滑坡的影响》

  • 来源专题:岩土力学与工程信息资源网
  • 编译者: 李娜娜
  • 发布时间:2024-10-16
  • 地震引发的山体滑坡已得到广泛认可。尽管对由单次地震引发的山体滑坡的地震响应进行了广泛研究,但对于地震序列和多次地震引起的山体滑坡的地震响应仍缺乏了解,并且多次地震下的动态弱化机制仍缺乏实验结果的支持。为了探索它们的地震响应特征和触发机制,成都理工大学胡伟教授团队探讨了多次地震事件引发的滑坡的地震响应特征和动态削弱机制。

    通过使用0.2-0.4毫米玻璃球在干燥条件下(室温湿度下)进行了不同振幅的多周期振动环剪试验,并通过动态三轴弯管系统分析了剪切模量的变化。实验结果表明,在振动过程中发生了同振滑移,并且随着振动周期的增加,样品在振动后逐渐滑移,最终导致加速失稳。由于振动周期的增加,样品从固态-半固态转变为液态。进一步的结果表明,剪切模量随着连续的振动周期逐渐减弱。多周期振动引起的样品剪切强度的弱化受到振幅、振动时间以及两个振动周期之间的时间间隔的影响。

    研究为了解多周期振动下颗粒材料的动态响应特征提供了宝贵的见解,有助于更好地理解多重地震事件引发的滑坡的复杂行为。相关研究成果发表于《Journal of

    Geophysical Research: Solid Earth》[1]。






    [1] Phase‐transition variations in granular materials under

    multi‐period vibrations: Implications for triggering landslides after multiple

    earthquakes



  • 原文来源:Luo H., Hu W., Xu Q., et al. Phase‐transition variations in granular materials under multi‐period vibrations: Implications for triggering landslides after multiple earthquakes[J]. Journal of Geophysical Research, 2024.
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    • 来源专题:岩土力学与工程信息资源网
    • 编译者:李娜娜
    • 发布时间:2024-12-18
    • 地震期间辐射的地震能量可能由于地震波与传播路径中的地形(如,沉积盆地或山区)相互作用而导致局部震动水平放大,即地形放大效应。放大的程度与地震波传播介质的特性有关,包括材料、结构特征和地形。地形放大已经通过峰值地面运动速度得到了量化。地形放大会增加山顶的震动水平,并可能导致稳定的坡面濒临失稳。然而,在受强烈地震震动的情境中,它对同震滑坡发生的贡献尚待量化。 研究人员研究了地形放大如何控制2015年廓尔喀地震引发的滑坡的空间分布。研究发现6%-17%的同震滑坡是由于地形放大而引发的。在这些滑坡中,只有13%发生在破裂区附近(<40km),这可能是因为近端坡面由于强烈运动而失稳,而与地形放大无关。相反,由于地形放大导致的大多数滑坡(约60%)发生在远离震中的地方。研究结果表明,在强地震的情况下,地形放大的贡献被高估了,这种解释只适用于远离破裂带的情况。 此外,地形放大是否主要控制远场地区的同震失稳。事实上,如果系统大部分被带到失稳的边缘,地形放大仍然可能在山坡上引入永久变形,这些变形可能在震后阶段发生失稳。为此,研究地形放大对震后斜坡动力学的长期影响,以及它如何与其他地质过程相互作用,对于理解和预测地震后的滑坡风险至关重要。这要求对地形放大效应进行更全面的分析,包括它在不同时间和空间尺度上的作用,以及它如何与其他触发因素相结合,影响山坡的稳定性。相关研究成果发表于《Communications Earth & Environment》[1]。 [1] Quantifying the Influence of Topographic Amplification on the Landslides Triggered by the 2015 Gorkha Earthquake
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    • 编译者:李娜娜
    • 发布时间:2024-12-12
    • 积石山地震区位于青藏高原东部的南北向地震带,地质构造活动活跃,存在大量逆断层及逆走滑断层。自公元前4200年以来全球气候显著恶化,导致极端洪水事件频率的增加,极端暴雨频发,山洪和泥石流普遍发生。此外,盆地内外存在的多个自全新世以来活跃的大断层,导致频繁的地震活动,显著降低了周围山体的坡稳定性并引发滑坡。2023年12月18日中国甘肃积石山发生的6.2级地震引发了河流阶地滑坡,为了探讨地貌、构造和人类活动如何共同导致此次灾害,兰州大学研究人员以积石山地震引发的黄河第三阶地滑坡-泥流为例进行了研究。 研究表明,在中国黄河上游的河阶地区,尤其是人类定居区和农业种植区,易受地震引发的黄土液化影响。此次滑坡-泥流的成因包括:地震加载下在优先通道内首先形成的黄土液化,覆盖层砂层和液化的黄土在重载作用下向通道迁移,提供了堆积区的物质来源。同时,液化区内相对坚硬的覆盖层在软黄土上发生塑性流动,最终形成滑坡-泥流的堆积结构。此次滑坡-泥流事件发生在前山阶地,这里的液化物质为黄土和砂层。两种材料的共同液化使得该事件的成因、动力过程及灾害效应与以往单一物质液化事件有显著差异,形成了一种新型的失效模式-砂土层和黄土层双重液化主导的滑坡-泥流破坏模式。这一新型失效模式依赖于三大关键条件:地层结构与特定地貌单元、构造活动、农业灌溉增加液化材料的饱和度。 尽管积石山地震后拉脊山弧形断层大规模破裂的可能性减小,但未来仍有可能发生中强地震。研究结果警示,亟需在构造活动频繁地区的河流阶地灌溉区域开展滑坡易发性评估。震后重建必须认识到引洪灌溉增加的长期风险,作者提出了滑坡的关键防治措施及具体策略。相关研究成果发表于《Natural Hazards》[1]。 [1] 2023 Jishishan Earthquake-triggered River Terrace Landslide Enabled by Tectonic and Human Activities