NG:地形应力对岩体滑坡规模的控制( 二 )


NG:地形应力对岩体滑坡规模的控制
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图2应力模型结果图(LiandMoon,2021)
作者对982个基岩滑坡的面积与地形应力诱发的张开结构面的分布进行了对比研究 , 得到以下关键结果:
(1)在地震和降水诱发的滑坡中 , 基岩滑坡面积上限与FP500m(FPmax)的最大值存在较强的正相关关系;这种相关性优于弱相关性 , 但具有统计学意义 , FP500m的平均值和最大值与所有基岩滑坡的物源区呈正相关(r=0.17-0.35,P
(2)观测到的地震和降水诱发滑坡的滑坡面积与FPmax之间的关系很大程度上重叠(图3) 。 这一结果表明 , 地形应力对滑坡尺寸上限的控制 , 可能是通过调节压裂和风化的材料强度来实现的 , 并独立于滑坡触发机制 。 当FPmax超过~0.4时 , 降水诱发的滑坡往往比地震诱发的滑坡更大 。 在比汶川地震(2008年5月12日)更湿润的时期 , 降水诱发的山体滑坡更容易发生 。 在这种情况下 , 较深的张开结构面可能会使地下水渗流更深 , 孔隙压力增加 , FPmax更高 , 从而产生更大的滑坡 。
(3)滑坡面积与FPmax的相关性强于FP500m的均值(图3) 。 这可能表明 , 地下最薄弱的部分 , 无论是来自张开结构面最大深度还是张开结构面最密集的部分 , 对滑坡规模影响较大 , 而对平均滑坡规模影响较小 。 这与之前的实验研究结果一致 , 即物质的非均匀性(如断裂或层理的软弱层)影响着大型滑坡的尺寸分布 。
在进一步的研究中 , 作者研究了滑坡规模上限的其他潜在控制 , 包括地形指标(即梯度、局部地形、平均负曲率、高程和从滑坡后壁到沟道的距离等指标) , 地震震动指标(即峰值地面加速度(PGA)) , 降水相关的指标(即平均年降水量和90个百分位数的降水强度)和斜坡不稳定性指标 , 同时考虑了地形坡度和地下水文 。 作者发现 , 这些因素与岩质滑坡规模上限之间的相关性不如应力指标的相关性强(图4和5) 。 与应力指标相比 , 这些因子(如地震诱发滑坡的坡度和PGA , 降水诱发滑坡的海拔)与滑坡规模中位数或滑坡面密度的相关性更好 。 这些不同的相关性可能表明滑坡的大小和面密度可能受不同因素的控制 。
图3不同类型岩质滑坡物源区面积与FP面积对比(LiandMoon,2021)
NG:地形应力对岩体滑坡规模的控制
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NG:地形应力对岩体滑坡规模的控制】图4滑坡面积与地形指标的关系(LiandMoon,2021)