(重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院 重慶 400074)
地震引起的滑坡等自然災(zāi)害一直是學(xué)者們共同研究的問(wèn)題。并且在汶川地震后很多學(xué)者加快了對(duì)地震滑坡問(wèn)題的研究。并且在此后的一段時(shí)間中許多規(guī)范都在修訂當(dāng)中。
近幾年我國(guó)的對(duì)于地震誘發(fā)滑坡的預(yù)測(cè)和對(duì)已發(fā)生滑坡的識(shí)別技術(shù)進(jìn)步巨大。代表性的就是遙感技術(shù)的發(fā)展。遙感技術(shù)在地質(zhì)識(shí)別方面應(yīng)用空間非常廣闊,在識(shí)別滑坡方面也有一定范圍的應(yīng)用。同時(shí)在高清晰衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)的支持下還有很大的發(fā)展空間。
此外,本文還談到現(xiàn)今滑坡穩(wěn)定性技術(shù)方法以及發(fā)展前景。
地震誘發(fā)滑坡。是由于土體在地震產(chǎn)生的強(qiáng)烈震動(dòng)產(chǎn)生了移動(dòng)。它主要作為地震的次生災(zāi)害,并不作為地震的主要災(zāi)害。但是地震誘發(fā)滑坡的災(zāi)害不容小視。由于發(fā)生滑坡的土體大都在山溝和河谷地帶,其地勢(shì)比較險(xiǎn)峻。容易造成河流阻塞,道路等破壞。從2008年5月12的汶川大地震來(lái)看。堰塞湖與公路的毀壞給災(zāi)后的救援行動(dòng)造成了重大的阻礙。并且破壞了大量的民用設(shè)施和醫(yī)療設(shè)施。在后續(xù)的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),地震誘發(fā)滑坡是最嚴(yán)重的次生災(zāi)害。
汶川地震以來(lái)關(guān)于地震引發(fā)的滑坡災(zāi)害受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視,并且在不斷的努力之下取得的很多成就。統(tǒng)計(jì)表明,地震震級(jí)(ML)大于 4.0 時(shí)便可觸發(fā)地震滑坡災(zāi)害。由此可見(jiàn)誘發(fā)滑坡的地震等級(jí)比較低。同時(shí)當(dāng)?shù)卣鸬燃?jí)(ML)大于6.0時(shí),地震誘發(fā)的滑坡現(xiàn)象就會(huì)大量增多。
由于地震滑坡對(duì)人類(lèi)的生命和財(cái)產(chǎn)安全傷害極大。針對(duì)地震滑坡的預(yù)測(cè)方法和技術(shù)手段的研究和開(kāi)發(fā)顯得尤為重要。從2008年汶川地震和2010年玉樹(shù)地震來(lái)看,地震滑坡的數(shù)量多,涉及面廣,并不只是震中區(qū)域。與降水誘發(fā)的滑坡相比,有著范圍廣影響因素多等特點(diǎn)。為了解決這一難題,就要在土地利用規(guī)劃階段進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。
圖1 北川擂鼓鎮(zhèn)地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃
現(xiàn)有的一些方法有Newmark 1965年提出的有限滑動(dòng)位移法在此基礎(chǔ)上一些學(xué)者進(jìn)行了改善。并且也在實(shí)際中得到了應(yīng)用。比如Scott在GIS以及其他技術(shù)的幫助下順利編制了美國(guó)加州伯克利的地震滑坡危險(xiǎn)區(qū)劃圖。在Newmark方法的使用過(guò)程中對(duì)于不同影響因素在地震滑坡中所起的作用的研究顯得至關(guān)重要。用權(quán)重系數(shù)來(lái)k確定各個(gè)因素在滑坡中所占的重要程度。對(duì)于權(quán)重系數(shù)k的獲取依據(jù)分層分析法來(lái)確定。再得到權(quán)重看后就可進(jìn)行滑坡模型的建立。最后通過(guò)Newmark得出區(qū)域的滑坡風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)圖。如圖一所示。在與實(shí)際發(fā)生的地震誘發(fā)的滑坡災(zāi)害相比模型的計(jì)算結(jié)果有較好的一致性。所以運(yùn)用現(xiàn)代的技術(shù)對(duì)地震滑坡進(jìn)行預(yù)測(cè)可以減少損失,保護(hù)民眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。
遙感技術(shù)是進(jìn)幾十年逐漸高速發(fā)展的技術(shù)。遙感技術(shù)的發(fā)展依托于高分辨率的遙感數(shù)據(jù)源、GIS等技術(shù)的支持。遙感技術(shù)主要通過(guò)高質(zhì)量的數(shù)字圖像應(yīng)用現(xiàn)有的識(shí)別技術(shù)進(jìn)行識(shí)別。傳統(tǒng)的滑坡識(shí)別主要通過(guò)目測(cè)或者通過(guò)航拍影像資料通過(guò)目視進(jìn)行滑坡的識(shí)別。這種方法效率低下,對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的重大地質(zhì)災(zāi)害太多的幫助。需要一種自動(dòng)或半自動(dòng)的識(shí)別技術(shù)及遙感技術(shù)。
遙感技術(shù)識(shí)別滑坡時(shí)主要依據(jù)滑坡體、滑坡壁和滑坡周界等要素,通過(guò)計(jì)算機(jī)分類(lèi)、譜摳圖等方法識(shí)別出滑坡區(qū)域。由于環(huán)境的不同對(duì)于邊坡識(shí)別的具體方法也有不同。國(guó)外學(xué)者通過(guò)分析大量的干旱地區(qū)的圖像,研究干旱和半干旱地區(qū)的搖桿自動(dòng)識(shí)別方法。在植被較多的地區(qū),Zhan等人提出了滑坡識(shí)別云點(diǎn)算法。
對(duì)于地震滑坡,在地震的影響下,此類(lèi)滑坡形成的區(qū)域較為明顯。坡體位移比較大,一般會(huì)形成沒(méi)有植被的裸露區(qū)域,對(duì)于這種區(qū)域的識(shí)別較為容易。遙感技術(shù)應(yīng)當(dāng)應(yīng)用在邊坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中去可以大大減少人力資源的浪費(fèi)。但在現(xiàn)實(shí)中遙感技術(shù)只能識(shí)別一小部分滑坡。對(duì)于一些滑坡體的環(huán)境光譜特征差異不明顯的老滑坡還不能很好的識(shí)別。識(shí)別效果不盡人意。對(duì)于一些細(xì)部識(shí)別,遙感技術(shù)還做不到,例如滑坡壁等。
地震滑坡是地震災(zāi)害中的一種主要形式,對(duì)人的生命危害極大。滑坡涉及范圍廣,不同地區(qū)、不同地形、不同等級(jí)的地震所造成的滑坡也不盡相同。因此識(shí)別預(yù)防滑坡準(zhǔn)確度和地震后的搶險(xiǎn)救災(zāi)的精確度要求高。從已知資料可知滑坡的面積和范圍隨著地震強(qiáng)度的增加呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì)。在地震滑坡的預(yù)防和識(shí)別方面主要要遙感技術(shù)。遙感技術(shù)在我國(guó)有30年的發(fā)展歷程,特別是在衛(wèi)星數(shù)據(jù)的利用之后遙感技術(shù)的識(shí)別效果也逐漸提升。并且在這些年的發(fā)展當(dāng)中遙感技術(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)貫穿于滑坡災(zāi)害的評(píng)估過(guò)程。在高分辨率衛(wèi)星圖像資源的幫助下,遙感技術(shù)能精確的完成土地全覆蓋的特征提取,并快速的計(jì)算出結(jié)果。對(duì)于滑坡地震力的研究方面擬靜力法運(yùn)用最為廣泛。但隨著工程動(dòng)力學(xué)的發(fā)展,其成為滑坡地震分析的有一種方法。從我國(guó)現(xiàn)有的國(guó)家規(guī)范來(lái)看,采用的任然是擬靜力法。在今后的發(fā)展中新的理論方法一定會(huì)推動(dòng)我國(guó)的地震滑坡分析方法的水平的提高。