摘要：公路临水区因邻近水体、地形陡峭及频繁人类活动,常面临滑坡等地质灾害的高风险.然而,当前基于单源域的迁移学习方法面临源域与目标域在临水区特有的水文条件(如河流密度、降雨集中度)及工程活动(如公路建设)等特征差异较大时,易引发负迁移问题,难以准确预测目标区域的地质灾害易发性.运用一种基于多特征空间自适应网络(Multiple Feature Spaces Adaptation Network,MFSAN)的多源域迁移学习框架,以福建省3个公路临水地区为例,提取9个相关环境因子(含公路密度、河流密度等临水区核心特征)建立滑坡空间数据库,将安溪县(源域1)和德化县(源域2)两个易发性模型迁移至无标签样本的尤溪县(目标域)进行预测,实现多源域跨区域滑坡易发性评价.与无迁移预测模型(Non-Transferable Learning Model,NTL)以及单源域迁移预测模型(Domain Adaptive Neural Network,DANN)进行精度比对,结果显示:(1)相比于单源域地质灾害易发性迁移模型,MFSAN模型的跨区域预测精度为0.851,其准确率提高3.61%,AUC值提高1.91%,综合评估指标OA提高了9.64%;(2)通过历史滑坡验证其落入高、极高易发性区间的滑坡频率比占比最高(79.2%);(3)MFSAN模型对临水区特有的水文-地质耦合效应捕捉能力更强,如公路3 km范围内隐患点集中现象(占比70%～83%)在预测结果中得以精准反映.可见MFSAN模型能够整合不同源域数据的空间特征和灾害发育规律,更全面捕捉区域异质性特征,为跨区域地质灾害预测提供了更优的解决方案,具备更强的泛化能力.

摘要：抗滑桩和锚索组合结构可以充分发挥抗滑桩的刚性约束和锚索的主动张拉来控制边坡变形,表现出良好的抗震性能,已被广泛应用于强震区滑坡防治.然而,目前关于桩锚组合结构加固边坡的地震动力响应研究较少,其协同抗震机制尚不明确.基于Newmark模型,提出了一种考虑地震时程特性的桩锚组合结构加固边坡的动力响应分析方法.并将该方法应用于山东高速公路高边坡,分析了不同加固方式下边坡的永久位移、安全系数以及支护结构的内力.结果表明,桩锚组合结构有效减小了边坡永久位移,确保边坡的稳定性;桩锚组合支护相较于仅锚支护和仅桩支护,锚固端的最大锚固拉力、桩身最大剪力和最大弯矩均有所减小;随着黏聚力和内摩擦角的增大,边坡屈服加速度呈正比例增加,而永久位移则从急剧减小过渡到缓慢下降,其中黏聚力的影响更为显著.桩锚组合结构通过形成主动受力体系,增大了边坡的屈服加速度,实现了桩和锚索的协调受力,防止滑面附近应力过度集中,是一种高效的加固方式.

摘要：为研究风暴潮期间的海堤稳定性,基于水槽试验对不同水位、波高下的海堤破坏模式及钢板桩对海堤的加固机制进行了分析.试验结果表明:未加固海堤在低水位大波高下发生破坏,破坏模式为渗流越浪-陆侧坡滑移-挡浪墙倾斜-堤顶冲刷.单排钢板桩在低水位大波高下通过降低海堤内部渗流强度使海堤保持基本稳定;高水位中等波高下海堤发生破坏,破坏模式与未加固海堤相似,但钢板桩有效阻隔了越浪水体的溯源冲刷,降低了堤顶冲刷程度,在此期间钢板桩发生明显变形其最大弯矩迅速增大.双排钢板桩在高水位中等波高下进一步降低渗流和溯源冲刷强度,海堤基本保持稳定,仅部分栅栏板发生滑移;高水位大波高下,其陆侧桩和海侧桩有效阻隔了堤前波浪及堤后越浪水体对堤顶的冲刷,堤顶及挡浪墙保持完好,由于拉杆对钢板桩变形限制,钢板桩最大弯矩要更小且位置更深.研究表明单排钢板桩通过降低渗流强度和阻隔越浪水体的溯源冲刷增强了海堤稳定性.双排钢板桩降低渗流及堤后溯源冲刷的效果更好,且阻隔了堤前波浪冲刷,堤顶在最极端工况下仍保持完整.

摘要：裂隙岩质边坡失稳是重大地质灾害,其破坏涉及裂纹萌生、扩展与滑移耦合过程.传统数值方法难以兼顾连续破裂与非连续接触的模拟,且存在网格畸变、参数标定复杂等局限.开发了一种基于强度折减以及核函数改进的三维SPH算法,用于模拟三维裂隙岩体边坡破裂和裂纹扩展以及接触滑移全过程.在改进三维SPH方法中,通过强度折减以及带拉伸截断的摩尔库伦破坏准则实现了裂纹萌芽的判断,通过在改进的核函数内引入损伤标志,实现岩体的裂纹扩展,随后引入了损伤粒子点点三维接触准则,构建完整粒子和断裂粒子三维间接触力.首先采用三维单轴压缩试验来验证算法的可行性,并测定了不同倾角的单裂隙岩体的脆性断裂特征.随后将改进的SPH法以及强度折减理论运用于考虑不同节理倾角的多节理岩质边坡,模拟三维裂隙岩质滑坡破坏过程并评估其稳定性.研究结果表明基于强度折减改进的SPH方法在模拟三维裂隙岩坡破坏以及稳定性问题上具有计算效率高、参数标定少以及准确率高的优点,且该方法可被用于评估其他带结构面的岩质边坡的稳定性.

摘要：2018年10月和11月在金沙江构造混杂岩带中段相继发生两次大型高位远程滑坡,并引发滑坡-堰塞湖灾害链,滑坡源区位于西藏自治区昌都市江达县白格村.针对白格滑坡的远程运动特性,通过室内微观特性测试分析滑坡处构造混杂岩的岩性特征,运用环境噪声频散测量探明物源区构造混杂岩的空间结构,结合不排水环剪试验剖析滑动带物质的剪切行为.研究发现,(1)滑坡物源区的构造混杂岩主要由绿泥石化变质粉砂岩和伊利石化变质板岩组成,均含有较高比例粘土矿物成分,遇水易发生风化作用导致强度降低;(2)坡体内构造混杂岩块体的分布结构显著影响滑动带的形成和形状,滑动带沿着块体和基质之间的薄弱区域扩展,在岩体内呈现"绕块体发育"模式;(3)饱和滑动带试样在长距离不排水剪切过程中产生高孔隙水压力,导致强度显著弱化,其峰值抗剪强度和残余强度降低为干燥状态下的67%和60%.结果表明,构造混杂岩的强度劣化特性和块体分布结构对滑动带的形成有显著影响,其剪切强度特性对滑坡的远程运移具有控制作用.此研究可为白格滑坡坡体后续可能的变形破坏分析提供依据,还可进一步为构造混杂岩地区边坡稳定性评价和同类型滑坡灾害防治提供参考.

摘要：青藏高原是地球圈层作用最活跃、内外动力耦合作用最强烈、全球气候变化最敏感、地质灾害活动最剧烈的地区,区内构造-气候-地质灾害协同演化过程显著,是国际上高速远程滑坡动力学机理研究的天然实验室.为探秘高速远程滑坡的超常运动特性,研究团队一直致力于青藏高原及其邻区高速远程滑坡工程地质调查和动力学机理研究.基于前期研究成果,阐明了高速远程滑坡的术语由来及其基本特征,重点概述了研究团队在高速远程滑坡动力学研究领域的新发现、新认识、新观点,亦即:揭示高速远程滑坡体积效应呈现本质;提出高速远程滑坡是破碎流的新观点;提出自激振动悬浮减阻新机理;提出高速远程滑坡停积就位新模式等,这些成果体现了从野外地质现象到科学理论建立的滑坡动力学研究范式.最后,对未来青藏高原高速远程滑坡研究进行了深入思考和展望,以期为推动活跃造山带高速远程滑坡动力学机理研究和制定风险防控策略提供参考.

摘要：地震荷载下珊瑚砂中超静孔压增长,直至液化,是导致结构破坏的关键因素.开展了一系列不排水动三轴试验,研究土工格栅层数、相对密实度Dr和循环应力比CSR对加筋珊瑚砂超静孔压和轴向应变发展特性的影响.试验结果表明:土工格栅加筋及增加格栅层数可减小珊瑚砂中超静孔压和轴向应变发展速率,提高珊瑚砂抗液化强度.在相同循环振次比下,加筋珊瑚砂中超静孔压发展远高于硅质砂;随着CSR的增加,加筋珊瑚砂超静孔压发展曲线逐渐由S型过渡到双曲线型,而经典的Seed孔压应力模型难以描述该种孔压发展趋势变化的特性.提出了基于应变特性的加筋珊瑚砂超静孔压发展模型,该模型可较好地预测不同Dr和CSR下加筋珊瑚砂超静孔压发展趋势,可为我国南海珊瑚砂岛礁区基础设施抗震设计和基于有效应力的稳定性分析提供理论依据.

摘要：秦岭北麓的构造抬升过程对理解区域地质与生态演化具有重要意义.随着地质勘探技术的进步和区域地质研究的深入,秦岭北麓的构造抬升过程逐渐揭示出更多的细节.根据已报道的低温热年代学数据,该区域晚白垩世以来至少发生了3次主要的冷却-隆升事件:晚白垩世(95～75 Ma)的缓慢冷却,冷却速率约2.8 ℃/Ma,剥露速率约0.12 km/Ma;始新世-渐新世(47～27 Ma)的快速冷却,冷却速率约6.1 ℃/Ma,剥露速率约0.24 km/Ma以及晚新生代(10 Ma)以来的持续冷却,冷却速率约 2.1 ℃/Ma,剥露速率约0.083 km/Ma,剥露抬升的方向呈现出从西南向东北逐渐迁移的趋势.这一迁移趋势与青藏高原东北缘约10～8 Ma的构造扩展密切相关,特别是毗邻的渭河盆地自晚中新世约7.3 Ma以来持续快速沉积、沉降,与秦岭北麓的隆升形成鲜明的构造响应,进一步印证了青藏高原东北缘扩展背景下区域构造活动的联动性与协同演化特征.这些结果表明,新生代以来秦岭北麓构造抬升及相邻渭河盆地沉积演化,均受到青藏高原东北向扩展的影响.这些结果不仅为区域构造动力学研究提供了关键的热年代学约束,也为进一步探讨秦岭北麓地区的地质演化及其与其他区域的构造关系提供依据.

摘要：白龙江流域夹持于东昆仑断裂和西秦岭断裂两条巨大的左旋走滑断裂之间,特殊的地质环境条件使得该区一直是我国地质灾害链最发育、成灾最严重的地区之一,防灾减灾形势极为严峻.通过资料收集、遥感解译及野外调查,构建了132处特大滑坡灾害链数据库,系统探究其发育分布特征与形成机制.研究表明:(1)滑坡体均为大型及以上,规模效应显著,1 000×10⁴～5 000×10⁴ m³范围内滑坡数量占比40.2%、总体积占比44.8%;以高位堆积层滑坡为主,24.2%具有"三段式"阻滑地形特征,发育于泥盆系、志留系软硬组合易滑结构地层滑坡总面积占比65%;(2)变形以多期次逐级后退式牵引且局部伴有拉裂-推移、渐进推移式断裂带滑坡及复合型大型堆积体滑坡为主;超60%具备远程运动机制,表现为长历时蠕滑主导的强碎屑流特征;(3)空间上表现为沿大型活动断裂带呈带状集中、沿河流水系呈线状分布的特点,54.6%发育于断裂带2 km范围内,集中在断裂错断、转折、末端及交汇部位;滑动方向多平行断裂走向,NWW-NW向、NE向断裂与水系共同控制区域分布;(4)其形成发展主要受活动断裂、含千枚岩等易滑岩层、差异性中高山峡谷地貌控制;区域性5～15 d 中长历时强降雨为主要诱发因素且具滞后性,震后1.5～5 a灾害频次与规模显著加剧.研究成果对丰富和认识青藏高原东北缘重特大滑坡灾害链形成机理,提升防灾减灾能力具有重要指导意义.

摘要：采用一种双向耦合的SPH数值模型,精确模拟滑坡-堵江-成坝灾害链的全过程.模型以Drucker-Prager准则描述滑体大变形行为,结合混合物理论与非线性渗流拖曳力实现水土耦合.通过室内试验验证后,成功重现白格滑坡灾害链演化,模拟结果与实测高度吻合.结果表明,滑坡入水引发的涌浪及成坝过程可依据滑体速度与能量变化清晰划分阶段.量化分析显示,内摩擦角φ增大(5°～20°)导致堰塞坝长度线性减小,高度呈幂函数增长,涌浪峰值高度显著降低.涌浪峰值与滑体入水弗劳德数呈线性正相关.上述发现揭示了滑体参数对灾害链演化路径的系统性影响,为高风险山地河流域灾害预测与风险评估提供理论支撑.

摘要：2024年3月15日,雅江县发生大型森林火灾,并在首个雨季引发数百起泥石流,为西南山区火后泥石流研究提供了充足样本.基于野外调查、无人机影像、卫星遥感和降雨数据,以2024年"3·15"雅江县城森林火灾火烧迹地火后泥石流暴发数据库构建了易发性评估和一次冲出规模预测模型为依据,开展了2024年"12·09"雅江县城厢村和2025年"02·02"木泽西村两处火烧迹地火后泥石流成灾预测.结果表明,(1)最优随机森林易发性模型AUC为0.905,精度为0.950,城厢村和木泽西村极高和高易发流域分别为10个和22个,占各自火烧迹地流域总数的40.57％和73.68％.(2)最优体积预测模型的因子包含小时雨强、坡度大于30°面积占比、土壤粘粒含量、沟壑密度、植被归一化指数和中-重度火烧面积,体积预测模型R2为0.65.在3种降雨场景下,城厢村火烧迹地流域体积规模200 m3以上的占比分别为2.86％、25.72％和34.29％,木泽西村火烧迹地流域体积规模 1 000 m3以上流域占比分别为 0,15.79％和 63.16％.城厢村火烧迹地泥石流体积普遍较小,而保护对象密集,其中CX05、CX08、CX13和CX25流域危害较大;木泽西村火烧迹地泥石流体积相对较大,其中MZX02和MZX04流域危害较大.

摘要：我国西南地区广泛分布层状岩质边坡,在地震作用下极易发生失稳破坏,诱发滑坡灾害.预应力锚索-抗滑桩组合支护作为最常用的加固措施,其地震动力响应机制复杂,目前基于震损演化规律的岩质边坡精细化抗震设计方法仍存在明显不足.鉴于此,以四川某岩质边坡为例,建立了预应力锚索-抗滑桩组合支护的 PLAXIS 数值模型,开展了地震作用下抗滑桩位置、长度、间距、锚索预应力与间距等参数的动力响应规律研究,并结合HHT边际谱方法研究震损发育机制与优化支护方案的抗震效能.获得以下主要研究结果:(1)位移响应分析表明易震损区主要分布在滑动面上缘露头与下缘,应分别采用注浆或锚索加密等措施加强;(2)桩身0.3 L～0.4 L区域为震损破坏核心区,适当加长桩长并合理布置间距可降低锚索超限风险,提升整体承载能力;(3)锚索在组合结构中更易破坏,预应力提升有助群锚协同受力,锚索间在震损易发区域加密 30%,其他区域适当放宽的差异化布设方案可优化荷载分配、降低坡表动力响应;(4)通过边际谱分析,从震损能量的角度验证了"局部强化,整体协调"方案可抑制上缘震损,边际谱幅值降低约 48%.研究成果可为地震区岩质边坡的抗震支护设计提供理论参考与工程依据.

摘要：为探究冻融循环下草本植物根系土抗剪性能及细观损伤机制,以狼尾草根土复合体为对象,构建了典型的三维根系模型,通过离散元方法模拟水-冰颗粒相变膨胀效应来表征冻融损伤过程,并基于室内试验数据标定了根土复合体三维直接剪切数值模型,系统探究了冻融循环次数、剪切速率以及法向荷载对根土复合体剪切强度、损伤机制和根土复合体抗剪协同作用机制的影响.研究发现:(1)根系的加入可以显著提升土体的抗剪强度,而竖直根系的锚固作用在其中起到了主要作用,须根可进一步增强三维加筋效应;(2)剪切峰值强度和加载速率与法向荷载呈正相关,但二者对冻融损伤造成土体抗剪强度衰减的内在规律影响较小;(3)冻融损伤主要体现在冻融进程中相变产生体积变化破坏试样颗粒粘结,降低剪切过程中根土间作用力,进而削弱其抗剪性能.研究结果揭示了植物根系固土与冻融循环的相互作用机制,为寒区边坡工程的生态加固设计提供了参考依据,特别在极端冻融循环工况下具有重要工程指导价值.

摘要：金属矿山微震的发生与地应力场及微裂隙的时空演化密切相关.广东韶关凡口铅锌矿记录的微震存在一个显著特点,即微震多发生于矿区先存断层的周缘,而非集中于断层带上.这可能是由于先存断层影响周缘应力累积,进而诱发微裂隙并导致微震发生.为了检验这一想法,应用米级尺度的高分辨率热-力学耦合三维地球动力学数值模拟,考虑地下的温度结构,系统探讨正向演化过程中先存断层对周缘应力场分布的控制作用,进而探讨微震发生的可能性.模拟结果显示,先存断层会扰动应力场分布,在其周缘形成高应力带,进而可能会诱发微裂隙并导致微震发生.先存断层的宽度、数量、几何形态、倾角等都会影响其周缘应力场的分布,但是不会改变在先存断层周缘形成高应力带的特点.基于模拟结果,认为先存断层扰动应力场在其周缘形成高应力带是广东韶关凡口铅锌矿微震触发的一个可能原因,合理解释了凡口矿区微震多发生于断层面之外的特征,建议在断层F3与地层交汇处加强微震监测,为矿山微震灾害预测提供参考.

摘要：堰塞坝形成引发的上游回水淹没常导致建筑物等固定资产严重损毁.由于上游水位的动态变化特性,传统损失评估方法存在显著不确定性.为此,提出一种融合淹没深度与持续时间影响的动态水位淹没损失评估方法.以唐家山堰塞坝为例,首先利用时间序列分析与DABA模型模拟水位动态变化过程,进而构建建筑物在不同时序水深条件下的双因素(水深-历时)易损性函数,最终实现经济损失的量化评估.结果表明:海拔高程是决定建筑物受淹时序的关键因素,而地形类型与泄洪速度则主导了损失累积速率及其空间分布格局.平坦低程区(如漩坪乡)在淹没初期(前100 h)损失急剧累积,而斜坡高程区(如禹里镇)则呈现缓慢线性增长趋势.人工开挖泄流槽工程可显著降低斜坡区的总损失(如禹里镇损失减少约40%),但对低洼地区的减灾效果有限.相较于固定水位模型,提出的时变水位模型在地形复杂区域的损失评估精度更高.人工干预泄洪相比自然溃坝模式展现出显著的减灾效益.本研究为堰塞坝上游淹没经济损失的动态评估提供了理论依据与技术路径,并为应急处置工程决策提供了量化支持工具.

摘要：为提高白龙江流域泥石流易发分区的可靠性,建立随机森林为基学习器的PU-Bagging负样本采样模型.选取高程、降水量等评价因子,使用逻辑回归、随机森林、支持向量机和XGBoost算法,构建白龙江流域泥石流易发性评价模型.根据混淆矩阵衍生的评价指标、ROC曲线和5种分级方法,对比分析了4种模型的性能,并利用SHAP分析评价因子对模型的贡献程度.结果表明:(1)支持向量机模型结合几何间隔分级方法的灾害识别精度提升了24%.(2)随机森林模型能够识别更多的潜在泥石流样本,而XGBoost模型可减少对非灾害样本的误判.(3)SHAP值对高程变化的敏感性间接反映了高差对泥石流发育的重要性.本研究可以为白龙江流域新型城镇化建设与泥石流防治工程的规划提供数据支撑.

摘要：岩质边坡抗震稳定性是强震区工程建设面临的关键科学问题.针对普通支挡结构在强震作用下易失效的问题,研发和优化抗震支挡结构成为当前工程地质领域的重要研究方向.以云南省鲁甸县某高速公路软硬岩互层型顺层岩质边坡为工程背景,基于自主研发的抗震桩锚(SPC)组合结构,通过有限差分软件FLAC3D建立简化数值模型,系统开展SPC组合结构动力性能优化与综合评价研究.选取消能锚索体系和组合抗滑桩体系的关键支护参数,采用参数敏感性分析与逐项优化方法,从边坡稳定性、结构抗震性及工程经济性等角度综合评估优化后的抗震桩锚(OSPC)组合结构,最终提出兼具经济性与安全性的优化设计方案.研究结果表明,OSPC组合结构较普通桩锚(CPC)和SPC组合结构具有良好的抗震性能和经济优势,边坡最大永久位移和最大剪切应变增量减小53%和24%,前后排抗滑桩的桩顶位移减少85%和99%,混凝土和锚索材料减少34%和3%.研究成果可为强震区顺层岩质边坡抗震设计提供技术支撑.

摘要：基于典型的颗粒柱坍塌试验,采用计算流体力学与离散单元法耦合的数值方法,系统探讨了以分形维数表征的粒径分布特征在不同流态下对颗粒柱坍塌过程的流动能力和能量演化的影响机制.结果表明:随着环境流体由空气逐步过渡至低粘度流体和高粘度流体,颗粒柱的运动距离相比干燥条件降低约40%,流动能力显著减弱;在自由下落态和惯性态中,不同分形维数系统的流动性差异仅约1%,而在粘性态中,较高分形维数的系统表现出明显的运动延迟且运动能力降低幅度达11%;并且这种差异被认为是细颗粒含量更多的系统更容易在高粘度流体中耗散能量引起的;利用渗透性测试方法发现,水下颗粒系统的运动能力主要受初始渗透性影响,渗透性越差运动能力越弱.

摘要：2024年6月16日,闽粤赣边区发生极端强降雨事件诱发数以万计的滑坡灾害,造成大量人员伤亡和财产损失.快速查明滑坡特征与驱动因素可为灾害预报预警和风险防控提供数据支撑.利用灾后光学影像进行智能识别,结合现场抽检复核,分析滑坡的空间分布和发育特征,并结合气候生态因素、地质条件和地形地貌探讨驱动因素.结果显示,共解译滑坡35 407处,总面积约41.27 km2;以小规模为主,集中分布在雨量超240 mm的山区;自然滑坡形状较规则、流动性强,工程滑坡形态复杂、流动性较弱.滑坡分布受气候生态因素、地质条件和地形地貌特征显著影响;自然滑坡受地形主导,而工程滑坡则随机性更强.本研究深化了对群发滑坡特征和驱动机制的理解,为防灾减灾救灾提供科学依据.