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期刊信息/Journal information
工程地质学报
中国科学院地质与地球物理研究所
工程地质学报

中国科学院地质与地球物理研究所

王思敬

双月刊

1004-9665

gcdz@mail.igcas.ac.cn

010-82998121；82998124

100029

北京北土城西路19号 中国科学院地质与地球物理研究所

工程地质学报/Journal Journal of Engineering GeologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是我国工程地质学科综合性的高级学术期刊。1993年批准创刊发行，现为季刊，16开本，每期96页，国内外公开发行。《工程地质学报》办刊宗旨是加强学术交流，促进工程地质科学的理论，应用和技术的发展，使工程地质学科更好地为国民经济建设服务。《工程地质学报》着重于理论研究和工程实践的结合。学报主要介绍当前规划、设计和在建国家重点工程的工程地质和地质环境实例及其论证；讨论理论进展和方法创新；讨论在土木、水电、铁路、公路、及矿山建设、城乡规划、地质环境和灾害治理，以及能源和工业采掘等方面的新技术和经营、适用于科研工作者、高校师生和专业工程技术人员参阅。《工程地质学报》由中国科学院地质与地球物理研究所主办，由工程地质力学重点研究室实验室、协同中国地质学会工程地质专业委员会及国际工程地质学会中国国家小组编辑。由中国工程院院士、国际工程地质学会副主席王思敬教授任主编的编委会由国内外知名的工程地质学家和工程师构成。
正式出版
收录年代

    雅砻江干流沿线地质灾害空间分布规律及风险性评价

    倪吉吉沙鹏王天佐刘梦扬...
    876-888页
    查看更多>>摘要：雅砻江流域水电开发是西部水能资源开发的重要组成部分.受青藏高原急剧隆升、活动断裂、河流快速下切和降雨作用的影响,雅砻江流域内崩塌、滑坡等不良地质灾害极其发育.开展雅砻江流域沿线的地质灾害风险性评价对水电工程建设具有重要意义.本文根据雅砻江干流地质环境与沿线276处滑坡与崩塌灾害点数据,选取地形坡度、坡向、起伏度、高程、工程地质岩组、断裂带密度、与雅砻江干流距离、PGA、年平均降雨量等9个评价因子.利用频率比法和层次分析法计算各影响因子指标赋值和权重值,通过ArcGIS平台完成地质灾害易发性评价.在此基础上选取人口密度、与水电站距离、地均GDP、土地类型、与道路距离5个因素开展承灾体易损性分析,最后结合易发性和易损性评价完成地质灾害风险性评价.评价结果表明:雅砻江流域中上游受地质构造、工程地质岩组及人类活动的影响,地质灾害易发性较大,极高风险区和高风险区主要集中在水电站坝址附近.下游区域出现高风险区主要受人口密度和经济影响,但地质灾害易发性较小.本次易发性评价精度达到91.57％,评价模型适用于雅砻江流域,可为雅砻江流域地质灾害风险评价与水电工程规划提供重要参考.

    雅砻江水电工程地质灾害风险评价ArcGIS

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    基于InSAR形变的滑面摩擦残余估计与滑坡危险性评价

    蒋凯杨莹辉许强李林...
    889-903页
    查看更多>>摘要：传统滑坡灾害危险性评价往往依赖于坡表位移或形变速率等间接特征开展,但较少直接利用滑面自身的物理特征评估滑坡的危险性.在此,本文发展了一种依据滑面摩擦残余的斜坡危险性评价理论与方法,其基本流程为:首先利用In-SAR技术提取滑坡时序变形数据,其次在坡表形变的约束下反演获得斜坡沿滑面的滑移时空演化特征;进一步依据速度摩擦衰减定律计算获得坡体的摩擦系数残余及稳定摩擦系数,并据此分析滑面稳定摩擦系数的时空变化,进而定量评估滑坡的危险性.本文选取西藏山南市隆子县庞村滑坡作为研究对象,利用发展理论与方法获得庞村滑坡的多期滑面稳定摩擦系数,结果显示滑面稳定摩擦系数虽然会随季节出现一定的周期性波动,但总体上呈现显著的下降趋势,并由滑坡后缘向滑坡前缘发展,同时初步推测在滑面稳定摩擦系数小于0.4时,滑坡可能会进入临滑失稳状态.本文提出的利用InSAR形变的滑面摩擦残余与滑坡危险性评价方法,可相对便捷、迅速地实现对滑坡状态的定量评价,且成本较低,可为广域滑坡灾害的监测预警及风险性评估提供有意义的科学参考.

    滑坡灾害InSAR形变滑移分布摩擦残余危险性评价

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    高速远程滑坡底部裹挟机理研究现状及展望

    何可王玉峰程谦恭林棋文...
    904-917页
    查看更多>>摘要：高速远程滑坡运动过程中沿途侵蚀、裹挟下伏层物质,影响其流态并控制滑体远程运动的原因,一直是国际滑坡动力学领域长期关注的热点与关键科学问题.聚焦高速远程滑坡底部裹挟减阻机理研究进展,本文对该领域研究成果进行了系统性梳理,首先阐明并高度概括了高速远程滑坡底部裹挟作用所产生的系列典型剖面沉积学特征,包括底辟构造、火焰状构造、剪切带等一系列滑体与下伏层相互作用的"滑坡-构造"形态;其次,从"滑坡-构造"形态的动力学指示研究、裹挟效应的物理力学过程研究及其流变学本构模型研究3个方面对高速远程滑坡底部裹挟效应研究进展进行了系统性的述评.在此基础上,从高速远程滑坡裹挟作用到底是减阻和增阻这一争议性问题出发,分析并讨论了高速远程滑坡底部裹挟效应研究的发展趋势,提出今后高速远程滑坡底部裹挟运动机理研究所面临的深层次科学挑战,并指出应进一步研究的核心科学问题在于:高速远程滑坡侵蚀与裹挟过程的物理力学机制研究、基于"滑坡-构造"形态的裹挟效应时空演化动力学机理研究和运动路径相依的高速远程滑坡流态转化机理研究.

    高速远程滑坡述评"滑坡-构造"形态底部裹挟机理发展趋势关键科学问题

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    白龙江上游黑多间歇性慢速滑坡的特征、过程与驱动机理研究

    廖立业曾庆利马许平杜琳琳...
    918-934页
    查看更多>>摘要：慢速堆积体滑坡是白龙江中上游流域常见的一种地质灾害,具有滑移速度慢、持续时间长的特点,因瞬时灾难小而未受重视.慢速滑坡长期持续的滑动为我们研究其过程与机制提供了难得的机会.本文以白龙江上游、迭部县黑多村慢速滑坡为研究对象,通过现场调查与访问、多期高清遥感影像解译、降雨数据分析和室内岩土力学实验,描述了黑多慢速滑坡形成的地质环境条件、变形破坏特征,研究了慢速滑坡的运动演化过程,探讨了慢速滑坡的形成机理、驱动因素,以及未来发展趋势.研究表明:(1)黑多慢速滑坡属狭长沟道型浅层堆积体滑坡,体积约30.5×104m3,启动前已经具有滑坡体、滑带土、滑床3层结构,滑带土细颗粒含量高、富含黏土矿物、塑性强;(2)黑多慢速滑坡近期至少历经3次显著滑动,分别为20世纪90年代和2020年7～8月间由持续性降雨诱发的滑动,以及2008～2010年间由2008年汶川大地震叠加降雨诱发的持续性滑动;(3)上部平缓沟道内的滑体受降雨渗流驱动发生牵引式滑动,下部平缓沟道内的滑体受中上部滑体加载及降雨驱动而发生推移式滑动;(4)黑多慢速滑坡表现出启动-运动-停滞循环的间歇性滑动特征,富含页岩、板岩风化物的软弱岩土体和滑动带是慢速滑坡发育的内在基础,持续性降雨软化滑动带、地震与降雨叠加降低滑体刚度以及崩滑体加载是慢速滑坡加速启动的主要外部驱动力,低重心、缓滑面、前缘阻塞等地貌特点是滑坡维持慢速并暂时停滞稳定的可能机制;(5)未来沟道内滑坡体仍然会再次发生类似的慢速滑动,但是左侧体积约10.5×104 m3的滑坡和18.5×104 m3的变形体可能会进一步失稳而堵塞主沟,引发大规模、高速堵溃型泥石流,威胁下游村庄和省道安全.本研究对认识白龙江流域同类滑坡灾害的演化过程、机制及灾害防治工作具有重要的参考意义.

    残余强度慢速滑坡间歇性滑动驱动机理降雨入渗

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    基于可解释神经网络的中巴公路沿线区域工程扰动滑坡危险性评价

    戴勇孟庆凯陈世泷李威...
    935-946页
    查看更多>>摘要：为提高滑坡危险性评价精度、解释工程扰动滑坡风险评估过程,本文以中巴公路沿线区域为例,提出了一种DNN-SHAP可解释神经网络模型.首先选取了距道路距离、坡度等12个危险性评估因子,计算因子间的皮尔逊相关系数,剔除强相关因子,其次构建DNN模型进行滑坡预测,并综合对比随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和逻辑回归(LR)模型,最后利用SHAP模型获取DNN预测过程中各因子的影响贡献,完成工程扰动滑坡危险性评价,并解释影响因子间的依赖耦合关系.研究结果表明:本文提出的DNN-SHAP模型预测精度上相比其他3种模型除精准度(Precision)略低于SVM模型以外,其余评价指标均为最高,且该方法可定量揭示道路-岩性、道路-坡度、道路-坡度-地形起伏度等共同作用是该区域工程扰动滑坡灾害的主控因素,为完善滑坡危险性评价方法提供了新的研究思路和技术参考.

    滑坡危险性评价深度神经网络可解释性工程扰动中巴公路沿线区域

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    高山冰川区冰碛土形成过程、成土特征及滑坡灾变机制研究进展

    魏欣申艳军宁奕冰王艳...
    947-962页
    查看更多>>摘要：冰碛土作为冰川搬运、堆积消融后的主要产物,广泛发育于我国环青藏高原边缘高山冰川区.受高海拔山区地形地貌及极端气候的影响,呈现宽级配、强渗透、非均质、无分选及无层理等特征,是诱发高山冰川区冰碛土滑坡地质灾害的主要物质来源.系统掌握高山冰川区冰碛土的形成过程及灾变演化特征对于科学认知孕灾机制具有重要现实价值.据此,首先论述了高山冰川区冰川作用及冰碛地貌特征,阐明了冰碛土的演化过程及发育条件,并针对我国环青藏高原边缘高山冰川区冰碛土的分布特征进行分析.其次,总结了冰碛土的相关分类指标,并探讨了不同沉积部位、沉积时间及沉积成因下冰碛土的典型成土特征.最后,梳理了冰碛土滑坡的主要致灾因素及结构特征,并剖析了在极端气候环境下冰碛土滑坡的发育特征及灾变演化过程.研究表明:(1)高山冰川区冰碛土发育主要受冰川冰进及冰退作用控制,在西部高海拔地区、高山系成群分布且气候垂直变化明显区域广泛发育.(2)不同沉积部位及沉积时间分布的冰碛土结构呈现显著区域分异性,主要表现为高海拔冰川源头的现代冰碛土具有结构松散、磨圆度差且层理不发育等特征,而古冰碛土分布海拔跨度大且结构相对致密.(3)不同类型冰碛土边坡结构引发的界面型滑坡破坏模式包括:浅表层冰碛层降/融水蠕滑型、冰水堆积-古冰碛层界面控制型及冰碛层-湖相沉积接触风化型等3类,其内部富冰带的滞水促滑效应是引发冰碛土界面型滑坡灾害的主要诱因.该研究旨在为揭示高山冰川区冰碛土地质特征及滑坡灾变机制提供基础参考.

    冰碛土形成过程发育条件成土特征灾变机制

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    滑坡灾害InSAR早期识别关键技术方法研究

    宋家苇杨莹辉许强王寿宇...
    963-977页
    查看更多>>摘要：本研究重点关注了合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术在滑坡识别方面的应用,并着重分析了 InSAR技术进行滑坡识别时所遇到的典型技术难题.首先,论文分析了 InSAR多视处理作为预处理关键步骤的重要性,探讨了多视因子选择在噪声抑制和空间分辨率之间的平衡问题,并获得了最佳的多视因子参数.其次,本文讨论了干涉图滤波窗口对形变提取精度的影响,发现最佳的滤波窗口可有效保留形变信息,并抑制InSAR干涉噪声,有利于滑坡隐患的准确识别.此外,本研究还发现采用InSAR干涉图层面的大气校正处理,可避免InSAR相位解缠误差的传播,并有效削弱大气噪声,提高InSAR形变提取精度.最后,本研究讨论了 InSAR干涉对筛选中的长短时间基线问题,发现仅利用短时间基线干涉对较难捕捉滑坡小量级形变,而长时间基线又不可避免面临干涉失相关的挑战,因此,以短时间基线干涉对为基础,辅以一定数量的高质量长时间基线干涉对,是更为可靠的小量级运动滑坡隐患InSAR识别干涉对筛选策略.最后,研究以金沙江上游某滑坡密集区域为例,基于最优参数和对照参数组开展了实验,验证了最优参数组的有效性和适用性.上述研究成果显著深化了 InSAR技术在地质灾害识别应用中的适用性和局限性,为利用InSAR技术开展滑坡灾害早期识别提供了科学的支撑,具有重要的理论和实用价值.

    滑坡灾害InSAR早期识别多视因子滤波窗口长短时间基线大气校正

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    高速远程滑坡流态化地貌研究综述

    史安文程谦恭王玉峰林棋文...
    978-995页
    查看更多>>摘要：高速远程滑坡流态化运动特征及其动力学机理研究一直是国际地质灾害领域长期关注的前沿热点科学问题.高速远程滑坡所形成的流态化堆积地貌是其高流动性远程运动的直观表现,蕴含了对滑坡运动学和动力学的指示,是进一步开展高速远程滑坡停积就位机理研究的重要前提和坚实依据.聚焦高速远程滑坡流态化堆积地貌,本文从滑坡平面展布形态与表面地貌特征两方面梳理了相关的国内外研究现状与发展动态,详细论述了高速远程滑坡典型微地貌单元的展布特征,阐明了它们的形成机制及其对滑坡停积就位的运动学、动力学的指示意义.在此基础上,基于对青藏高原典型高速远程滑坡的研究提出两类不同的平面撒开型高速远程滑坡的停积模型,指明下伏层在高速远程滑坡的运动演化过程中发挥着重要作用.最后,凝练出高速远程滑坡流态化地貌研究亟待解决的关键科学问题以及今后研究的3大方向:建立地质证据相依的地貌演化堆积模型,查明流态化地貌影响因素的作用机制,构建路径相依的形态递变停积就位模型.

    高速远程滑坡地貌学特征形成机制下伏层研究进展

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    雅鲁藏布江大峡谷则隆弄高位冰岩崩灾害链动力学特征

    高少华殷跃平李滨高杨...
    996-1009页
    查看更多>>摘要：雅鲁藏布江下游冰川分布广泛,曾发生多次高位冰岩崩事件,引发灾害链,如泥石流或碎屑流,危害巨大.本文通过野外现场调查,结合多时相卫星图像及无人机数据,以则隆弄沟为例,分析了高位灾害的地貌特征及运动动力学效应.研究表明:(1)则隆弄沟高位灾害垂向落差大,不同海拔区段微地貌形态各有差异,具有典型的垂直分带性,根据地貌展布特征及形态可划分为高陡冰蚀地形、弯曲型沟谷地形、堆积河谷地形,独特的地貌条件和地质环境使高位灾害与中低海拔地区有显著区别.(2)高位冰岩崩灾害链经历冰岩崩、碎屑流运动、堆积堵江、洪水溃决4个阶段,形成高位远程地质灾害链,运动过程中表现出复杂的动力学效应,包括冲击解体效应、散体成拱效应、动力侵蚀效应、碎屑堆积效应,为研究碎颗粒流动行为及动力学过程提供信息.(3)则隆弄冰舌处冰碛物富集,冰舌前缘及后缘分布有大量裂缝,随时间推移内部裂纹扩展累积,应力拱承载力下降而破坏致灾.未来在气候变化及强烈的构造活动影响下,雅鲁藏布江下游高位冰岩崩灾害风险极高,引发次生堵江-洪水灾害危害极大,应加强这类流域性灾害的预警及风险防范.

    高位冰岩崩灾害链地貌垂直分带性动力学效应雅鲁藏布江

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    极端气候影响下中巴公路沿线崩滑灾害危险性评价

    陈世泷孟庆凯戴勇李威...
    1010-1019页
    查看更多>>摘要：为探究极端气候对中巴公路沿线崩滑灾害影响,本文选择ERA5再分析数据结合灾害数据库,从强度、持续时间、频率3方面研究日最高温的年最大值、日最低温的年最小值、雨天日降水强度等8个极端气候指数与崩滑灾害关联关系,选择2个最具代表性气候指数作为诱发因素构建危险性评价体系,开展崩滑灾害危险性评价.研究结果表明:(1)中巴公路沿线区域整体表现为温差幅度变大,短历时与持续强降雨增高趋势,塔什库尔干东部和帕苏—吉尔吉特—奇拉斯区段表现为更短的冰冻天数时间,更大的雨天日降水强度,更高的极端高温事件频率;(2)近30余年,崩滑灾害高密集区段(帕苏—吉尔吉特—奇拉斯)日最高温的年最大值、日最低温的年最小值、雨天日降水强度在2010年、2018年达到最高,近10 a极端温度波动趋势减弱;(3)崩滑灾害高、极高危险区主要分布在塔什库尔干—红其拉甫东部、斯考特—帕苏—吉尔吉特—奇拉斯区段.该研究结果可为保障中巴公路沿线工程安全和开展风险预测提供科学依据和重要参考.

    中巴公路危险性评价ERA5极端气候指数

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