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阿坝州茂县山体垮塌带来的反思

更新日期:2017-6-27 10:19:10

        6月24日5时45分,四川阿坝州茂县叠溪镇突发山体垮塌灾害,经专家现场踏勘初步分析,这是一次降雨诱发的高位远程崩滑碎屑流灾害,垮塌山体为当地新磨村新村组富贵山山体,塌方量约为800万立方米。截至25日14时,灾害已造成62户被埋、93人失联。

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为每个逝去的生命默哀,向所有拯救生命的努力致敬!

        阿坝地处龙门山断裂带的叠溪镇,位于岷江流向成都平原大拐弯的高山峡谷处,当地山体多发垮塌和滑坡现象。该地区曾于1933年发生7.5级叠溪地震,并诱发大型滑坡——堰塞湖灾害链,堰塞湖一直保留至今。2008年,汶川地震也曾在该地区诱发多处崩塌、滑坡等次生山地灾害。此次滑坡有何特点?成因是什么,与此前地震灾害有何关联?未来这类地质灾害能否预警?

        以现有科学技术,对岩质滑坡预警也并非完全无计可施。目前可采用声发射或微震技术用于岩质滑坡灾害点监测,这是针对岩石在变形破裂过程中产生的声学信号进行监测的技术,难点在于需要专业人员技术装备、较高的成本,往往对大面积、大范围的地质灾害高发区难以全面覆盖。”

声发射监测岩质边坡

        岩体声发射监测技术是根据岩体在外荷载作用下发生变形、破坏的同时发出的应力波来判断内部损伤程度的一种动态无损检测方法。岩石等脆性材料随着载荷的增加,材料内部的微裂纹产生、扩展并伴随着声发射现象的发生。声发射是研究脆性材料损伤演化的良好工具,它能连续、实时地监测脆性物体内部微裂纹的产生与扩展,这是其他任何方法都不具有的优势,它反映材料内部缺陷形成、发展和失稳破坏的整个动态过程,还可以确定声发射源即缺陷的具体部位。

        岩质边坡在失稳破坏之前岩石内部的损伤是由其内部微结构晶体的损伤及演化、 断裂,都会出现声发射现象,通过仪器监测声发射现象,就可以判定边坡的失稳状态及其位置,对边坡的失稳状态做出预报。高水平的声发射产生后常出现较显著的位移或破坏,即声发射活动超前于位移,边坡破坏前存在一次或多次声发射高峰。这是由于在应力集中处如滑床、坡面等结构面上应力失去平衡,克服结构面岩体晶粒凝聚力的应变能会产生大幅度的声发射,且随着应力增加而增加,当应力达到极限,即应力克服了凝聚力后松驰产生位移时,贮存的能量释放,声发射活动及信号幅度急剧降低。声发射监测技术作为动态监测方法,对岩体应力集中、裂隙发展、摩擦滑动尤为敏感,且又能早期发现崩滑体,并能预测其滑动位置和崩滑体发展趋势,为防止失稳采取预防措施赢得时间。其次,在临界失稳阶段声发射参数值很高,可提前5至10天做出崩塌(包括滑坡)预报,从而可避免人员伤亡和设备事故。

        作为岩石失稳监测的研究,岩石声发射技术是自20世纪60年代才开始的。国外早期主要将该技术用于金属矿山、煤矿及隧道工程的安全性问题,后来随着技术的完善,研究应用扩大到边坡稳定,岩爆及室内材料的脆性研究,声发射技术也从原来的采矿工业扩大到石油、地质、地震、水利、土建、国防、机械等部门。借助此项技术在国内外已成功地预报了几次大岩体失稳事故,其中法国最早在这方面获得遥控监测成功,日本预报准确到前7小时。1937年美国矿山局局长杰克逊提出研究声发射现象的建议,奥伯特(Obert)和杜瓦尔(Duvall)在一些深部的矿山进行了研究,借助于放大器检测到了声发射,并于1940年在阿米克铜矿观测到爆发性声发射,预报了岩爆的来临。