多尺度液化災(zāi)害區(qū)劃和評(píng)估技術(shù)研究.pdf

1、大量的震害調(diào)查結(jié)果表明，地震誘發(fā)的液化災(zāi)害是比較普遍且危害性大的地震災(zāi)害之一。2016年臺(tái)灣高雄地震，土壤液化嚴(yán)重，造成了民眾的恐慌。震后臺(tái)灣“行政院”立即組織發(fā)布了液化潛勢(shì)查詢系統(tǒng)，民眾爭(zhēng)相登錄查詢，甚至導(dǎo)致該系統(tǒng)的癱瘓。由此可見(jiàn)，進(jìn)一步深入研究液化災(zāi)害區(qū)劃圖對(duì)防災(zāi)減災(zāi)具有深遠(yuǎn)的意義。許多專家學(xué)者都已經(jīng)探索減輕這一破壞的辦法，其中最主要的途徑就是像地震區(qū)劃一樣用圖紙將易于液化的區(qū)域展示出來(lái)。
　　本文提出多尺度液化災(zāi)害區(qū)劃和評(píng)估

2、技術(shù)，對(duì)于多尺度問(wèn)題，我國(guó)滑坡區(qū)劃技術(shù)研究及實(shí)踐中已經(jīng)有成功的實(shí)例，借鑒國(guó)外一些機(jī)構(gòu)提出的比較成熟的規(guī)范中相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理控制或評(píng)價(jià)層次、精度和適用范圍等資料文獻(xiàn)，制作出不同精度，不同應(yīng)用范圍，能夠顯示特定區(qū)劃水平要求信息的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分區(qū)圖。而我國(guó)對(duì)液化災(zāi)害區(qū)劃和評(píng)估并沒(méi)有相應(yīng)的系統(tǒng)的技術(shù)，并且由于引發(fā)地震液化的條件復(fù)雜，諸多因素制約著液化災(zāi)害的有效預(yù)防，各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不一，因此液化災(zāi)害調(diào)查研究水平各異。針對(duì)這些經(jīng)濟(jì)上、政

3、治上和自然條件的不均勻性，以及不同的研究區(qū)域?qū)纫蟛煌?，本文提出了多尺度液化?zāi)害區(qū)劃的概念，并提出一套適于不同尺度的液化災(zāi)害區(qū)劃及評(píng)估技術(shù)，為政府土地利用和減災(zāi)防災(zāi)規(guī)劃、工程建設(shè)、液化災(zāi)害科學(xué)管理、地震應(yīng)急救援和震害調(diào)查工作等提供支持，為我國(guó)液化災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析工作提供必要的技術(shù)支持。
　　論文以我國(guó)滑坡區(qū)劃技術(shù)的發(fā)展為借鑒，提出針對(duì)不同規(guī)模區(qū)域的多尺度的液化區(qū)劃及評(píng)估技術(shù)，給出關(guān)于液化災(zāi)害的整體分布，主要工作如下：
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4、.提出了多尺度液化災(zāi)害區(qū)劃的概念、內(nèi)涵及指導(dǎo)思想；對(duì)國(guó)際現(xiàn)有液化區(qū)劃技術(shù)、相關(guān)理論進(jìn)行了詳細(xì)總結(jié)與剖析，指出了其不足；指出了國(guó)際上的現(xiàn)有方法在我國(guó)本土化方面遇到的問(wèn)題，為方法的改進(jìn)及本土化奠定了基礎(chǔ)，為推動(dòng)我國(guó)液化災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)理論研究提供了重要線索。
　　2.發(fā)展了小尺度液化側(cè)移區(qū)劃技術(shù)，放棄了以往各參數(shù)相互獨(dú)立假定，采用數(shù)據(jù)驅(qū)使的建模方法，提出了基于MARS液化側(cè)移計(jì)算模型，提高了單一場(chǎng)地以及小區(qū)劃的液化側(cè)移計(jì)算精度。采用不需要特定

5、的假設(shè)的多元自適應(yīng)樣條回歸法MARS計(jì)算液化側(cè)移，對(duì)比結(jié)果表明，采用MARS模型計(jì)算的液化側(cè)移比MLR有更大的優(yōu)勢(shì)，結(jié)果與實(shí)際值更相符。
　　3.提出了一套中等尺度液化側(cè)移區(qū)劃技術(shù)，給出了面元素提取方法，克服了現(xiàn)有方法過(guò)分依賴高密度鉆孔的弊端，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約鉆孔數(shù)量同時(shí)又保證必要精度下的中等尺度液化側(cè)移區(qū)劃的目標(biāo)。
　　4.基于國(guó)際上權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)，采用CART法得到了各參量影響度及主要影響參數(shù)，構(gòu)建了液化側(cè)移災(zāi)害等級(jí)分類決策樹(shù)，提

6、出了新的液化側(cè)移等級(jí)判別標(biāo)準(zhǔn)LLSL（Liquefaction Lateral Spread Level）并給出其合理性和可靠性的驗(yàn)證。
　　5.根據(jù)實(shí)際需求和研究現(xiàn)狀，選用易于大面積獲取且能較好表征液化影響的特征參數(shù)，構(gòu)建了一套無(wú)需鉆孔資料的區(qū)域液化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，實(shí)現(xiàn)了大尺度液化可能性的粗略估計(jì)及震后可能液化區(qū)的快速評(píng)估。提出了兩種1:100萬(wàn)尺度的液化風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃方法，其一是LSLRM（Large-Scale Liquefacti