强震过程巨型滑坡超孔隙水压力累积与激发作用研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41907254
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0705.工程地质环境与灾害
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

It has been reported that the sudden initiation of gigantic landslide is contributed by pore-water pressure induced strength degradation in sliding zone, such as the Daguangbao landslide (120000×104 m3) triggered by Wenchuan earthquake, Tsaoling landslide (13000×104m3) triggered by Chi-Chi earthquake and Higashi-Takezawa landslide (2000×104m3) triggered by Niigata earthquake. However, the study of water pressure accumulation and excitation dependent initiation mechanism is limited. This research chose the Daguangbao landslide as a case study, of which the sliding zone is a pre-existing and saturated crushed zone. The pore-water pressure response and excess pore-water pressure excitation pattern are studied by conducting physical and numerical simulation tests. The influences of internal structure in crushed zone, seismic parameters on transient response, and accumulation of excess pore-water pressure are studied. The importance of the factors is quantized. Based on the transient dynamics theory and incompatible deformation theory, the water pressure dynamic change and the peak value of excess pore-water pressure are triggered by dilatation and compression of the crushed zone. The amplification effect of strong seismic wave’s non-stationary and pulse character on excess pore-water pressure are analyzed. The incompatible deformation and physical properties response dependent theory of excess pore-water pressure excitation in crushed zone is established. The mechanisms of effective strength reduction and sudden initiation of gigantic landslide are further discussed.
已有成果表明,强震触发巨型滑坡(如汶川地震大光包滑坡(120000×104m3)、Chi-Chi地震Tsaoling滑坡(13000×104m3)、Niigata地震Higashi-Takezawa滑坡(2000×104m3)等)骤然启动与饱水滑带超孔隙水压力引起的力学参数骤降密切相关,但目前此方面有关水压力累积过程和激发机理研究基础和成果不足。拟申请课题以滑带背景为岩层层间饱水破碎带的大光包滑坡为原型,通过开展大型物理模拟试验,结合数值模拟,分析破碎带孔隙水压力瞬态特征与超水压发展模式。阐明在不同内部结构和地震动参数条件下超水压累积特征及影响规律;基于瞬态动力学理论和非协调变形理论,分析岩体扩容-压缩快速交替过程超水压特征及极值变化规律,探明天然强震波非平稳脉冲特性对超水压极值的放大规律,揭示依赖动力非协调变形和物态响应的超水压激发机理,进一步探讨有效应力降低及巨型滑坡启动机制。

结项摘要

近十几年来,青藏高原及其周缘相继发生了2008年汶川Ms8.0级、2010年玉树Ms7.1级、2013年芦山Ms7.0级、2014年鲁甸Ms6.5级、2015年尼泊尔Ms8.1级、2017年九寨沟Ms7.0级等多次强震。强震作用下巨型滑坡启动与滑带饱和水超水压引起的力学参数骤降密切相关。大光包滑坡是汶川地震触发的最大规模滑坡,其滑带地质背景为埋深400m的饱水层间构造破碎带。本项目以大光包滑坡为实例,基于大型平硐揭露其滑带背景为先期层间饱水破碎带事实,通过现场工程-水文地质调查与测试、室内大型物理模拟试验和理论分析等方法,分析强震过程层间饱水破碎带超水压瞬态过程、累积模式及变化特征,揭示依赖模型非协调变形的“振动冲压–拉张”和“振动剪切”是瞬态超间隙水压力成因、依赖软弱层非协调变形的动力损伤是超间隙水压力累积成因,建立了考虑超孔压激发的层间饱水破碎带摩擦系数弱化模型,首次尝试通过Newmark位移模拟由超孔隙水压力(基于实验数据)引起的滑动弱化对大型滑坡启动和运动的影响,揭示了破碎带有效应力降低规律,提出了强震触发大光包滑坡“超水压减阻触滑”启动机制。

项目成果

期刊论文数量(26)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(1)
专利数量(8)
Earthquake-induced landslide erosion coupled to tectonics and river incision, and effects of ground motion on coupled patterns
地震引起的滑坡侵蚀与构造和河流切割的耦合,以及地面运动对耦合模式的影响
  • DOI:
    10.1016/j.catena.2022.106334
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Catena
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Hao Wu;Shenghua Cui;Xiangjun Pei;Runqiu Huang;Li He;Jiaying Guo
  • 通讯作者:
    Jiaying Guo
The Role of Tectonic Discontinuities in Triggering Large Seismic Landslides
构造不连续性在引发大型地震滑坡中的作用
  • DOI:
    10.2113/2022/3196788
  • 发表时间:
    2022-02
  • 期刊:
    Lithosphere
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Shenghua Cui;Qingwen Yang;Ling Zhu;Xiangjun Pei;Shanyong Wang;Jing Liang
  • 通讯作者:
    Jing Liang
Characterizing the spatial distribution, frequency, geomorphological and geological controls on landslides triggered by the 1933 Mw 7.3 Diexi Earthquake, Sichuan, China
描述 1933 年中国四川叠西 7.3 级地震引发的滑坡的空间分布、频率、地貌和地质控制
  • DOI:
    10.1016/j.geomorph.2022.108177
  • 发表时间:
    2022-03-03
  • 期刊:
    GEOMORPHOLOGY
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Cui, Shenghua;Wu, Hao;Guo, Bin
  • 通讯作者:
    Guo, Bin
基于流固耦合的强震大型滑坡水力激发效应研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    水文地质工程地质
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    时幸幸;崔圣华;裴向军;朱凌;杨晴雯
  • 通讯作者:
    杨晴雯
裂隙岩体循环冻融变形特征及影响因素分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    地质科技通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    崔圣华;杨晴雯;芮雪莲;张御阳
  • 通讯作者:
    张御阳

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其他文献

强震触发大型滑坡抛石运动特征研究
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  • 发表时间:
    2019
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  • 作者:
    杨晴雯;崔圣华;裴向军;杨峥;张伟锋
  • 通讯作者:
    张伟锋
大光包滑坡启动机制:强震过程滑带非协调变形与岩体动力致损
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
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    --
  • 作者:
    崔圣华;裴向军;黄润秋
  • 通讯作者:
    黄润秋
大光包滑坡层间错动带液化特性及滑坡启动成因探讨
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    岩土力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    裴向军;朱凌;张晓超;崔圣华;梁玉飞;高会会;张子东
  • 通讯作者:
    张子东
大光包滑坡层间错动带岩体剪切特性研究
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    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    工程地质学报
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  • 作者:
    孟祥瑞;裴向军;黄润秋;崔圣华;朱凌;詹威威
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基于动三轴试验的层间错动带动孔压特性及能量分析
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  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    水文地质工程地质
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    朱凌;裴向军;崔圣华;孟祥瑞
  • 通讯作者:
    孟祥瑞

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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