地震触发的滑坡是一种严重的灾害，同时也推动着地貌演化。以往用于模拟滑坡触发的模型主要使用库仑摩擦准则描述滑坡触发条件，认为摩擦仅与法向应力和滑动速率瞬时关系有关，忽视了滑面摩擦的应变率和历史依赖性。但近年的实验研究和野外观测表明，速率-状态依赖性摩擦对滑坡稳定性有重要影响。因此，为了深入理解其发生过程及控制因素，法国风险、环境、移动性和规划研究中心（CEREMA）研究人员提出一种新模型来量化地震荷载下速率-状态摩擦控制的滑坡触发过程。
研究人员针对由实验室速率-状态摩擦定律所控制的既有滑动面，构建了包含波传播效应的地震触发滑动起始模型。通过数值模拟与理论分析，明确了摩擦特性、滑坡厚度以及入射波属性（频率、持续时间、振幅）是如何对边坡稳定性产生控制作用的。研究发现，摩擦状态变量能够追踪滑动面的循环疲劳过程，即其在每个波周期中逐渐弱化的现象。波传播效应会根据频率与滑坡厚度双向传播时间的相对关系，引入两种不同的机制：在低频情况下，稳定性判据可通过入射峰值加速度阈值很好地近似；而在高频情况下，则通过峰值速度阈值来近似。滑移面在周期性加载下会逐步弱化，摩擦状态变量可以很好地追踪这种循环疲劳过程。此外，研究讨论了模型的多种潜在扩展，包括斜入射波、法向应力变化以及多孔介质效应等，这些因素均可能对失稳条件产生重要影响。研究结果证明，该模型在结合摩擦和波传播效应方面提供了新的视角，为利用输入地震动特征评估滑坡稳定性提供了理论支持和应用潜力，而无需每次进行复杂的数值模拟。
该研究提出的基于速率-状态摩擦的滑坡触发模型，可应用于评估任意输入运动下的滑坡稳定性，对改进地震滑坡易发性评估、开展风险预测和制定减灾策略具有重要意义。相关研究成果发表于《Geophysical Research Letters》[1]。
[1] Modeling the onset of earthquake‐triggered landslides on slip
surfaces governed by rate‐and‐state friction
