汶川地震触发地质灾害发育分布规律及对灾害防治的反思与启示

汶川地震触发地质灾害发育分布规律及对灾害防治的反思与启示

2008.11.2献给那些在512汶川地震中不幸遇难的同胞们！提纲1.前言2.汶川地震触发地质灾害发育分布规律3.斜坡失稳机理及动力过程初步分析4.关于地震地质灾害防治的反思与启示5.结语2008-05-12

14:28:04.0,四川盆地西部的龙门山断裂带发生Ms8.0级强震.①Dynamically,themaingeodynamicsourceisfromthecollisionoftwobigplates.Since3.4Ma,IndiaplatehasbeenpushingEruasianPlatestronglyandresultedinTibetplateauuprisingquickly.NowthemovementvelocityofIndiaPlatetowardsEruasianPlateisstill4-5cm/y.印度板块青藏高原欧亚板块Displacementtrajectoryresultedbythepushing.BlockedupontheeastmarginofTibetplateauduetotherigidSichuanbasinEastareawithhighstressandstrainaccumulation汶川北川青川都江堰成都松潘平武广元马尔康

四川盆地Ms:8.0龙门山断裂带

CentroidMomentTensorSultion:Songpan-GanziplatethrustontheLongmenMountainalongthecentrefault—Yinxiu-BeichuanfaultwithN30EdirectionandthenlateraldisplacementtowardsNEalongit.Theepicenterdepthisonly10-20km.松潘-甘孜地块震级高,震源浅，震源机制复杂余震多,持续时间长总余震达36000余次，其中大于4级的近300次，大于6级的6次。破坏性大，受灾范围广重灾区面积:120,000km2;最大PGA:1-2g映秀镇摧毁城镇和乡村映秀镇：92%的房屋倒塌！北川县城：80%的房屋倒塌！这样一次巨震，发生在人口相对密集、地质环境本身就比较脆弱的四川西部的中、高山地区，其触发地质灾害数量之多,分布之广是可以想象的，同时也是超出人们所预料的！地震触发了大量的次生地质灾害！震前5184处“5.12”地震重灾区的44个县(市)，震前发现的地质灾害隐患点就达5184处，其中滑坡3300处、崩塌492处、泥石流604处、不稳定斜坡751处，直接威胁到291098名群众的生命财产安全。震后9671处截至7.20日，经实地排查，44个重灾县(市)，震后新增地质灾害隐患9671处。在统计的8627中，滑坡3627处、崩塌2383处、泥石流837处、不稳定斜坡1694处，其他86处。直接威胁804945名群众的生命财产安全。

还有难以计数的“野”滑坡。据估计，其总数在5万处以上！极重灾区平均3.5个/km2.类型规模百分比(/%)巨型大型中型小型滑坡38340108121683627/41崩塌5830376112602383/28泥石流9092300355837/10不稳定斜坡或震裂山体119240711841694/20总计197/2.3%837/9.7%2549/29.5%4967/57.6%8541/99*8627处统计，其中其他86处不在统计之列。512汶川大地震地质灾害规模分类安县大光包滑坡高川镇4km1km2km安县大光包滑坡大光包（2890m)平梁子（2280m)大光包（3047m)平梁子（2280m)滑坡前三维图形滑坡后三维图形地表破裂滑坡坝高达:690m!体积达:7.42X109m3大量的妻崩滑灾独害使山河破碎鼻！满目疮脸痍！老县城新县城家园被毁生！5.12六地震诱发侍灾难性滑厉坡、崩塌帆一览表(死亡>娘30人，即17个)100膊0600远远超过它过去20兆年全国因床地质灾害桨而死亡的架人数的总省和！地质灾令害直接甩和间接源死亡人碍数约为忧总遇难储人数的衣1/3柔，达2响.5-器3.0乐万人。地震以前职的北川县省城王家岩滑纽奉坡新北川中逆学滑坡老县城新县城700人扫死亡！新北川中恩学岩崩160秆0人死墓亡！老县城9.2箱4泥石鼻流后的绢北川县员城汶川大地栏震是新中盼国成立以研来，破坏哑性最大、恋受灾范围赞最广、救霜灾难度最框大、灾后陶重建最为鹿困难的一凑次地震灾肃害！！。死亡:汽69贵,19寺7失踪:貌18般,22千2受伤:荡374,初176灾区面根积:狡440门,00川0k悬m2受灾人口非:46映,240黎,000经济损龄失:然100需00-馅12稼000叨亿提般纲1.前比言2.汶川省地震触发直地质灾害买发育分布史规律3.斜坡偿失稳机理世及动力过文程初步分唤析4.关铲于地震草地质灾捉害防治档的反思锦与启示5.结神语1)腾沿龙门陶山断裂歌带和河卖流水系膜呈带状据、线状受分布灾害点鲜数量与棕距发震椅断层距园离关系距断裂距离(km2)面积(km2)灾害点个数敏感性（个/km2)<52918.9833821.165-102438.0615240.6310-152436.577440.3115-202552.225050.2020-252556.754220.1725-302492.634210.17距发震家断层越魔远，敏茫感性越饮小。0调-10删km范顺围以内贼最为敏促感，其网灾害点普数占了剩总灾害寺点的7疫0.1市%，1然0-2伙0km蹈范围内架敏感性同减小；拾大于2尸0km仓的区域家发震断娱裂距离检已不是伴地质灾倍害发生颜的主导付因素。说明：溜这里只址对距发算震断层盒30k币m以内蓝的灾害铸点进行虫分析。0-20岷江映秀草坡耿达电写站茂汶断裂映秀—亏北川断改裂,絮Yin嚷gxi受u-B识eic横hua牧nf雾aul聋t1)禁沿龙门登山断裂热带和河赚流水系情呈带状等、线状严分布●512汶倘川8.0址级地震震继中岷江草坡耿达电站映秀茂汶断裂映秀—北喷川断裂,窝Yin钟gxiu撇-Bei税chua织nfa植ult1)哭沿龙门众山断裂门带和河首流水系啊呈带状滔、线状吐分布路段里程个数密度损毁比备注紫坪铺—寿江大桥1890.50.04寿江大桥—映秀镇19100.530.05映秀镇—草坡乡291996.870.60震中地区草坡乡—汶川县28893.180.1/0.4汶川县—茂县41270.670.1/0.3总里程1353342.47国道2苗13线迅紫坪铺任-汶川毫-茂县晒段崩滑地筑质灾害迫发育统资计*：新排公路损茄毁比/挑老公路兆损毁比2).断恩层上盘发登育密度明显大凭于断层妈下盘国道2滴13线风紫坪铺拢-汶川运-茂县劳段映秀-北退川断层两送侧地质灾江害发育及稠道路损毁杀情况弱发育区(<0.5个/km2)中等发育区(1.5-2.0个/km2)强发育区(>3.5个/km2)中等发育区(1.5-2.0个/km2)总面积绑191蜂5平方获公里共解译灾慢害点36欲25个10km10km10km平均灾害伯点密度：姻2.0个辞/km2茂县绵竹安县北川地质灾窗害规模矮与距断脊层距离受的关系统计的7赌5个大型泛和巨型滑骨坡中，7旗0%位于狗距断层小谈于5km低的范围，照95%在毒距断层1央0km的佣范围，仅肢有4个距迹断层的距繁离大于1息0km。Dist.Numberration<11621.331-2810.672-3912.003-4912.004-51013.335-645.336-756.677-822.678-934.009-1056.67>1045.33合计75100%3069.3饺3%94.梳67%提琴纲1.前言2.汶川歪地震触发休地质灾害恰发育分布肃规律及基本特要征3.斜坡岩失稳机理结及动力过待程初步分鼓析4.关铅于地震揉地质灾砖害防治患的反思交与启示5.结语独特的邻动力机董制和运章动特征汶川地妈震由于工地震震功级高、守持续时稼间长、逼震区地小形地质德环境复怎杂，地测面地震扭动响应观强烈（飞1-2玻g）,屯因而其嚼触发地或质灾害挨呈现出失一系列矛与通常卷重力环接境下地臣质灾害挂迥异的付特征。如独特的饺震动破裂睡和溃滑失胸稳机理、饥超强的动众力特性、群大规模的晃高速抛射白与远程运文动、大量厌山体震裂墙松动与坡宿麓物质堆门积、众多贯的崩滑堵择江等。这些现普象和问捏题已远看远超出圆了人们奸原有的禽认识和跌知识范叉畴领域踏。512汶川地震触发地质灾害机理分类及动力特征ClassificationoflandslidesinducedbyWenchuanearthquakeandtheirdynamiccharacteristics类型机理及地质特征图示实例溃滑型Shattering-sliding（坡体在强震作用下，松弛、破裂甚至解体；强震持续作用最终导致坡体沿特定的“面”整体下滑。是地震触发大型滑坡的主要模式。）拉裂-剪断型Tension-shearing反倾或横向结构坡体，在强震作用下，坡体溃裂，进而形成后缘陡峻的拉裂面，下部坡体剪断，形成统一滑面高速下滑。通常表现为高陡的后援\陡壁和一跨到底的堆积特征。大光包滑坡、王家岩滑坡、东河口滑坡、老鹰岩滑坡、肖家桥滑坡、小岗剑滑坡等。顺滑型planesliding顺层结构坡体或含顺坡软弱结构面坡体,强震作用下坡体松弛、解体，进一步沿层面（弱面）高速下滑，并一跨到底。通常滑床表现为光滑的层面，可见清晰的长大擦痕。唐家山滑坡、文家沟滑坡、小天池滑坡等。剪断型Shearing受风化带控制的坡体，强震作用下坡体震裂、松弛、解体，然后（通常）沿强、弱风化带的界面剪断，坡体高速下滑，形成滑坡。另外，滑动面也可是沿顺坡非贯通性结构面剪断形成。窝前社滑坡复合型Composite很特殊的类型，通常具有拉裂-剪断-顺滑的复合型特征，表现为强震作用下，后缘形成高陡的后缘陡壁，侧缘顺层面剪切滑出(似倾向方向)，根部剪断完整岩体。如安县大光包滑坡。大光包滑坡（）溃崩型Shattering-falling（坡体在强震作用下，松弛、破裂，并以倾倒、溃曲、溃散、溃喷等形式崩塌破坏。）倾倒型toppling近直立层状或似层状结构山体的浅表部，或近直立陡崖的强卸荷松弛带，在强震作用下，陡立岩层顶部或中上部被折断、倾倒、摔出。残留岩层上通常可见清晰张性折断面，表现为“断头”。沿河流两岸的陡立层状岩体和陡崖部位均可见溃屈型buckling近直立层状或似层状结构山体的浅部，或近直立陡崖斜坡的强卸荷松弛带，在强震作用下，陡立岩层中部、或中下部鼓出、溃屈、摔出，坡体坐塌。表现为“齐腰斩断”。沿河流两岸的陡立层状岩体和陡崖部位均可见溃散型collapsing结构破碎的山体（包括厚度相对较大的松散层坡体）在强震作用下，整体破裂、解体、溃散、垮塌；崩落物质通常散布于坡体表面。新北川中学及河流两岸坡体上可见溃喷型burstingoravalanches极震区，结构破碎的山体（包括厚度相对较大的松散层坡体），在强震作用下，迅速破裂、解体、岩屑、岩块高速喷出，犹如“爆炸”。崩落物质通常散布在较大范围，并沿沟形成高速碎石流。震中区和局部对地震波有强烈放大效应的地形部位可见。抛射型Shattering-Ejection整体型massive局部坡体在强震作用下，被整体“拔起”、抛射出来。基本没有残留物质留在破裂面上河流两岸陡峻的斜坡上可见。单体型single单个岩块在强震作用下，被、从坡体上拔起，以平抛运动的方式被抛射出来。映秀、都汶路及绵远河滩地见到的重大数十～上百吨重的孤立巨石。剥皮型Shattering-Peeling松散层型debrisLayer斜坡表面的松散层在强震作用下，震裂、松弛，顺坡产生溜塌，厚度数米。河流两岸斜坡上可见。强卸荷带型unladingZone斜坡强卸荷带在强震作用下，震裂、松弛，顺坡溜塌，厚度数米。河流两岸陡峻的斜坡上可见。震裂型Shatterin-Cracking裂开型cracking斜坡在强震作用下，沿山脊破裂，但没有进一步产生滑动或崩塌；斜坡因震裂稳定性受到影响。松弛型relaxing坡体在强震作用下，结构松弛，但没有进一步产生滑动或崩塌；斜坡稳定性受到影响。溃滑型Sha伸tte阳rin森g-s碎lid崭ing坡体在汁强震作璃用下，捎首先松范弛、破伴裂甚至龙解体；随后易，由于强震持凭续作用仙最终导致斩坡体沿于特定的“以面”整协体下滑。是地震厉触发大型锯滑坡的主要模式倒。强震作用轮下的震动陶破裂和溃伪滑机理（1）高质陡粗糙的帆后缘陡壁延，显示强乘烈的张性偏破裂特征谊；（2）期一垮到身底的失衡稳特征沟。北川唐腥王家岩萝滑坡滑坡坝后壁侧滑体高位崩掉滑800膊m620m唐家山遣滑坡主昂滑体长资约80促0米，膊宽约6誉20米触，总方款量约3恒500杂万方，骆是堰塞阿坝的主骂体，估灰计坝高所80-相100股米，滑惕坡壁清煮晰，该及滑坡应呼为高速鬼滑坡。唐家山飞滑坡北川唐欠家山滑提坡500m滑速1戚0.4驱m/s一垮到主底！安县肖组家桥滑州坡4km1km2km安县大光蚕包滑坡Ⅰ区-经-溃滑软抛射区Ⅱ区—锦上游侧茎源和后斜缘拉裂Ⅲ区—下旦游侧滑面迟出露区Ⅳ区—崩坏滑堆积区280禾0-2还900径m225泊0m600mN20W源/NE/更34后缘断货壁下游侧晶滑面2800各-290绣0m滑坡后敏缘破裂趴面滑坡上游炉断壁（拉墨裂面）从大光包扎抛来的“田飞来峰”编(NW向歇摄）高差10争00m！矩平距21唇00m!大光包绸特有高趋原植物“盘腐香子”270mOri妙gin逆al虹cro姐ss乓sec扫tio萄n图例690mLong砍itud转es乘ecti宁ona逗fter潜the躺sli跌ding大光包柔(30后47m贿)平梁子干(22办08m摆)风波岩惩(20冲27m绕)白果林(嫌1690足m)大偏桥(欠1230字m)小光包庸(28语50m受)门槛石沟②③红洞子沟①滑坡坝拍高达6典90m女!滑坡机制录的概念模妈型1650恩m205脖0m304镜7m红洞子取河600粒m抛出震裂,钞初次破裂震裂，张平剪破裂二次破岁裂，大将光包顶戴飞出村庄学校滑坡区震前地烧形图2.高妻初速或“轻抛射型”敢的起始悼运动特征青川东架河口滑顾坡体积:塘30x1父06m3滑动距悬离:刊3.5叠km学校村庄滑源区右侧岩崩滑动区撞击铲韵刮区流动区右侧堆划积区抛射区Volu向me:偿30x1龙06m3Sli骂p:碍3.5处km滑源区和恰后缘陡壁抛射飞竖行区铲刮区流动、堆关积区灰岩板岩Str盐uct粪ure络pl挽ane堆积区陡峻的吴后壁后缘陡折节理剪出口铲削区滑坡前缘得剪出口抛射飞友行区,基岩未被搭扰动!数百万吨排灰岩从上辩部坡体溃尝滑而下，籍经过抛射梁后撞击绿到原沟内榴的松散堆伟积物，共爆同高速滑陶下，并转捐化为碎屑拐流。350m300m1250m灰岩板岩滑源区滑移和堆积区抛射区滑体坡积物

滑体牛圈沟稍滑坡,户映秀运动距爸离:芬3.5赔km3.高速殿远程”的扶运动特征文家沟盾滑坡，晒绵竹3.8竖km马公乡担滑坡发生在雄映秀－尝北川断锹裂的上盛盘，该向滑坡的钳后缘破柏裂面距嘱断裂带完距离不蹈足3k朱m，断弹裂走向惨北东，摇倾向北迹西，倾抹向60块°左右鉴；地层失岩性为目Zw震丧旦系蜈振蚣口组闯白云质氧灰岩及酷板状结桂晶灰岩剧，岩层挽产状3腔40º键∠20凶º。滑坡区880m碎屑流动区2000m500m青川马畜公乡滑纵坡滑源区右侧岩辨崩滑动区撞击铲忽刮区流动区右侧堆灶积区抛射区青川东杠河口滑急坡从上部坡筝体溃滑-残抛射下来披的滑坡物敞质，撞击络到原沟内凑的松散堆寨积物，共史同高速滑危下，并转叫化为碎屑掩流。350m300m1250m灰岩板岩滑源区滑移和堆积区抛射区滑体坡积物

滑体首先是奴高初速圣！红石河暖滑坡滑源区滑动区岩崩区滑坡铲捉削区抛射飞怪行区后壁高速滑古动导致忧的铲刮采净面550m滑坡剪出梳口主滑（场流）线20m碎屑流机柱制清竹江禁堰塞湖红石河迟堰塞湖块石区碎屑区气垫效忍应强震触劫发滑坡违的基本赏模式：震裂-溃休滑-抛射兰-碎屑流蚀高速、远聚程滑动。表现去为高陡抢粗糙的纱后缘陡左壁，一眼垮到底石的失稳严特征，兆和高速誓碎屑流浇运动（碎屑延流机制节和气垫呢效应）桂。μApparentfrictionangle重力作用下滑动面的位置强震作用下滑动面的位置提园纲1.前言2.汶格川地震旁触发地以质灾害旧发育分少布规律及基本私特征3.斜啊坡失稳懒机理及厅动力过袋程初步桃分析4.关氏于地震污地质灾柏害防治去的反思淡与启示5.结者语启示1捆：建饼设场址近应尽可购能避开肥活动性缓断层(同地震断聚层)映秀镇：作92%的候房屋倒塌友！王家岩舒滑坡新北川远中学滑石坡老县城新县城北川：革断裂带枣两侧的倚房屋几办乎全部卷被摧毁霸！青川：沃？？？沃!!！前山断劲裂错断微白鹿镇典中学校艘园，距晌断层数伤米处的隔教学楼罪没有遭付到严重补破坏地质灾闹害集中股沿地震砌断层发赴育，作0-1糖0km光范围内殃密度最梯大，3般.5个墓/km2；绝大多众数巨型损和大型撕的地质匆灾害分绣布在距宏断层0躺-5k幻玉m范围璃内；地质灾害狭发育有显兄著的“上井盘效应”切；因此，在武地质环境希脆弱的西绳部山区，择工程建设竖，尤其是扁城镇建设俗更应该考脱虑对活动筝断裂带的茫避让！启示1：车建设场址头应尽可能戒避开大活动性断滤层(地震孙断层)启示2：误建设场址姑要进行细杏致的地质迈灾害评估玻和风险评狗价，避开姑重大地质搏灾害的隐汗患点对建设选场址要俘进行细联致的地毁质灾害鼻危险性着评估；重要城镇三和重大工识程建设场承址要进行峰全面的地点质灾害风饿险评估；山区建展设场址死的勘探卡要把灾尤害的识荣别和查堤明作为芳重要目瞎标，完猴善相应醉的勘探遇手段和萄方法；避开重大袄地质灾害抬隐患点，延尤其是具轮有一定规热模和“侵弓害”范围槐的地质灾图害隐患点圣；确定适当青的安全距刘离和采用谦适当的工监程防护。王家岩楼滑坡新北川中海学滑坡老县城新县城启示3：徐在可能的连高地震烈唉度地区，恭建设

场补址边坡应匙该考虑合问适的支护菜措施，并瞒很好地厅进行设计高地震烈缠度地区，虽对建设场读址的边坡炸进行人工雕加固是绝终对有必要洗的；在重能要设施周类围，最好敢不要保留群具有潜在睬风险的自汗然边坡；加固措误施应根熔据边坡赚的实际纳情况和拳地震可象能的影为响强度岔，措施足的安全底性分别易为：（剑1）抗沉滑桩、怎锚索+剃框架；你（2）杯格构+奸锚杆；代（3）陶普通格妹构、挂菜网+喷间射。仅跪仅采用机被动防敞护网是尚不可靠筑的。紫坪铺水考利工程溢洪道边咳坡震后的紫坪铺水利工程溢洪道边坡抗滑桩采用锚索为框架锁口楚的没有任齿何变形,疗而没有炸采用的可衰见剪切-虏鼓出现象锚索框崭架普通的格今构+锚杆剪出采用锚歉索框架烫加固的药边坡没疼有变形帝,而淘没有采赢用的可浑见剪切粗现象锚索框乖架喷锚+昆挂网剪出采用了供锚杆框杂架粱加魔固的边俯坡无变且形，而筐未采用枕的右侧有和左侧北中上部办坡体变瞧形，并诱从框架通粱的上跌方出现念剪切-棉鼓胀锚杆框架喷锚+敌挂网Par胞tia以lf脉ail剃ure剂of徐ge沟ner遇al她lat粥tic谜ew陶ith洒no培bo素lts忧(I览Xd桥egr苏ees闪)普通的雨格构启示3：剂在可能的候高地震烈姐度地区，锋建设

场痒址边坡应拼该考虑合品适的支护酱措施，并出很好地死进行设计高地震谁烈度地抵区，对胁建设场洲址的边像坡进行搅人工加敲固是绝鸡对有必坟要的；津在重要泻设施周著围，最本好不要煎保留具刃有潜在蹲风险的杨自然边隙坡；加固措猴施应根以据边坡顶的实际秋情况和中地震可温能的影元响强度病，措施弱的安全涌性分别林为：（煎1）抗腐滑桩、违锚索+符框架；柴（2）脾格构+缝锚杆；虽（3）陪普通格嫌构、挂秆网+喷悦射。仅标仅采用级被动防水护网是堵不可靠欧的。要避免在虏地形陡峻笑或地形切朵割比较强晚烈、地形罢坡度陡-着缓变化部坛位、山体祖走向转折都部位、孤湿立或凸出从山体旁侧停、单薄山殿脊附近等轰选择建设沟场址。这丸些部位对松地震放映绒很敏感。河谷阶地庸或台地的科选址应注疤意地基一士定深度范霞围不存在牌易于液化动的沙层；安置点要翅考虑上游霞是否存在延崩塌、滑爽坡等堵江欣的风险。要借鉴扫三峡库商区移民饼搬迁城修镇选址宰的教训醒，避免沈安置点阴选择在梢老滑坡肺体上。启示4：骆建设场地喂的工程地愈质条件要脆尽量符合温避免和减惊小地震危肚害的原则由于特筛殊的地忌质环境去特征，溜西南地雀区有相只当数量龄的县城第和乡镇倚具有很秧高的地歌震和地而质灾害桂风险。桥如四川茎宝兴、半泸定、讯丹巴、折康定、摆石棉等首，它们苹建设在备河岸一酒侧狭窄距台地上衬，面临启大江，甩背靠陡沸崖高坡疾，一旦嫌临近活嫩动断裂着带发生我强震，吧导致城东镇周围披的山体塔滑坡，登他们就顽没有哪