Major Progress on Reactivation Mechanism and Early Identification of Ancient Landslides on the Eastern Tibetan Plateau
01摘要
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青藏高原东部存在大量大规模的古滑坡。然而,近年来这些滑坡又重新发生,造成越来越严重的人员伤亡和经济损失。为研究青藏高原东缘古滑坡的再激活机制及早期识别,通过高分辨率遥感解译、野外调查、干涉合成孔径雷达(InSAR)监测、实验室和原位土工试验、物理模拟试验和数值模拟等方法,取得了以下主要成果:明确了青藏高原东缘古滑坡的发育与分布,提出了一种有效的识别方法。分析再激活特征、触发因素及典型的发生模式。其次,揭示了砂砾质滑移带土的宏观力学特性及其中尺度强度演化机制,并对砂砾质滑移带土的强度准则进行了改进;第三,结合典型案例,模拟分析了不同条件下古滑坡再激活机制,并考虑地貌演化、内外地质作用耦合等关键因素,建立了古滑坡再激活多阶段动态演化模型。最后,提出了一种古滑坡再激活的早期识别方法,能够快速确定古滑坡再激活的演化阶段。研究结果为有效防范青藏高原古滑坡再激活灾害风险提供了新的理论和技术支持。
02图表
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03结论
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为解决青藏高原东缘重大工程和城镇建设中大规模古滑坡的活化问题,开展了大量研究使用各种方法,如高分辨率遥感解释、实地调查、InSAR监测、实验室和现场岩土试验、物理模拟试验和数值模拟。主要结论如下:
•古滑坡的发展和分布。总结了青藏高原东缘古滑坡的发育特征、形成时代和区域格局,揭示古滑坡的形成演化与河流阶地有较好的对应关系,大部分古滑坡与T2阶地具有可比性,时间跨度为10 ~ 40ka。且集中在20 ~ 30 ka的古滑坡滑脱带强度演化机制范围内。阐明了砾石滑移带的宏观力学行为及不同强度参数之间的关系,揭示了剩余强度演化的微观机理,提出了考虑砾石效应的砾石滑移带强度修正公式。
•古滑坡再激活的机理和动力学演化。总结了古滑坡再激活的特征和模式。基于物理和数值模拟方法,揭示了降雨与裂缝耦合作用下古滑坡再激活机制,初步建立了青藏高原东缘古滑坡再激活动力学演化模型。
•古滑坡再激活的早期识别和监测方法。建立了一种基于InSAR技术的古滑坡再激活早期识别方法。提出初始变形与稳定蠕变之间的拐点作为再激活的起点,从稳定蠕变到加速变形的拐点作为再激活古滑坡失效的标志。初步建立了高寒河谷地区古滑坡再激活综合监测的新方法。
•针对地质活动性地区古滑坡再激活灾害的隐蔽性和危险性特点,应采取科学合理的风险防控措施。例如,应加强选址阶段的评估。发现变形应及时处理,包括填塞裂缝、加强地表水排水、防止渗水等。应加强监测预警。应重视活动断层与滑坡再激活的相关性,进行系统性防治。
古滑坡再激活机制及早期识别是国际上面临的科学挑战。在青藏高原东部边缘,古滑坡及其再激活灾害较为常见,包括许多大规模、巨大的古滑坡,其成因及风险防控属于复杂的应用基础研究。虽然通过大量的实地调查和实验分析,我们已经取得了一些进展和成果,但仍有很多挑战和关键技术需要长期持续研究
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