南海北部陸坡區(qū)典型峽谷陡坡群地震穩(wěn)定性

年廷凱, 王國棟, 鄭德鳳, 王大偉

1.大連理工大學(xué)海岸和近海工程國家重點實驗室, 遼寧 大連 116024

2.遼寧師范大學(xué)自然地理與空間信息科學(xué)遼寧省重點實驗室, 遼寧 大連 116029

3.中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所, 海南 三亞 572000

0 引言

隨著能源需求的快速增加,海洋開發(fā)已進入深水區(qū),特別是油氣資源儲量豐富的南海,已成為我國海底能源大規(guī)模開發(fā)的重要戰(zhàn)略基地[1]。但南海地處歐亞板塊、太平洋板塊和印度洋板塊的交會處,其地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地震活動性強,滑坡地質(zhì)災(zāi)害活躍;滑坡一旦發(fā)生,將會危害水下基礎(chǔ)設(shè)施(如海底管纜、深水基礎(chǔ)、油氣開采井等)的安全,阻礙深海能源的開發(fā)進程。觸發(fā)海底滑坡的因素很多,且機制復(fù)雜,總體來說地震是導(dǎo)致海底斜坡失穩(wěn)的主要因素[2-4],故受到了廣泛關(guān)注。特別是在我國南海北部陸坡,更是地震易發(fā)多發(fā)區(qū)域,其西起海南島東南海域,向東延伸至臺灣島西南海域,這一地帶地形起伏較大,形成了局域分布的多個峽谷陡坡群。在較小地震作用下可能發(fā)生局部地段的斜坡失穩(wěn),當遭受較大的地震荷載時,則可能誘發(fā)大面積的海底滑坡,因此科學(xué)評估海底斜坡地震穩(wěn)定性十分重要[1,4]。

目前海底斜坡地震穩(wěn)定性分析方法可歸納為數(shù)值分析方法、概率分析方法、極限分析方法和極限平衡方法4類。這些方法均有各自特點及適用性,如:數(shù)值分析方法可視化程度高,無需假定滑動面位置,在處理復(fù)雜海底斜坡穩(wěn)定性問題上具有優(yōu)勢[5],但其計算精度很大程度上依賴于巖土本構(gòu)模型的合理性;概率分析方法雖然考慮了土體參數(shù)的不確定性,但其需要龐大的海底地質(zhì)調(diào)查資料,通常難以獲得足夠的樣本[6];極限分析方法往往采用上限定理,考慮外力做功的總功率等于速度間斷面上的內(nèi)能耗散率作為臨界條件,采用對數(shù)螺線破壞模式更接近實際[7-8],但實踐中應(yīng)用較少;極限平衡方法是通過臨界滑動面上的抗剪強度和剪應(yīng)力之間的關(guān)系評價邊坡的整體或局部穩(wěn)定性,具有理論簡單、計算高效的優(yōu)點,易于在工程中使用[9-10]。綜合考慮峽谷區(qū)陡坡群穩(wěn)定性分析的需求,聚焦區(qū)域尺度下海底斜坡群穩(wěn)定性,極限平衡方法仍是一種適合且高效的分析方法。

受海底原位探測技術(shù)、探測成本等多種因素制約,精確獲取海底地形及土體參數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)仍較為困難[11]。海底斜坡穩(wěn)定性分析,通常選取某一典型剖面做二維簡化分析,忽略其側(cè)向邊界引起的三維效應(yīng)。然而通過對剪切應(yīng)變、超孔隙水壓力比和預(yù)測位移等數(shù)據(jù)的深入研究發(fā)現(xiàn),海底斜坡地震穩(wěn)定性的三維效應(yīng)是顯著的,與二維分析結(jié)果的差值可達15%[12]。此外,陸上邊坡穩(wěn)定性分析也體現(xiàn)了顯著的三維效應(yīng)[13-14]。因此開展三維穩(wěn)定性分析變得更加重要。

以南海北部陸坡神狐海域一典型海底峽谷陡坡群為例,根據(jù)Scoops3D建模原理,結(jié)合GIS技術(shù)對研究區(qū)數(shù)字高程模型進行適配化處理;在此基礎(chǔ)上,利用獲得的地形數(shù)據(jù)和土層力學(xué)參數(shù),結(jié)合Scoops3D構(gòu)建海底陡坡群三維計算模型,進而開展基于極限平衡原理的海底陡坡群地震穩(wěn)定性分析,得出各工況下斜坡穩(wěn)定性安全系數(shù)及其分布圖,以期為相關(guān)海域水下基礎(chǔ)設(shè)施的選址、設(shè)計、施工及防災(zāi)減災(zāi)提供技術(shù)支撐。

1 南海北部陸坡典型峽谷陡坡群概況

1.1 南海北部陸坡概況

南海北部陸坡是一個呈條帶狀分布的大規(guī)模海底斜坡(圖1),西起海南島東南部海域,向東延伸至臺灣島西南部海域。這一區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地震易發(fā)多發(fā),滑坡地質(zhì)災(zāi)害活躍;特別是區(qū)域地形起伏較大,形成了局域分布的多個峽谷陡坡群,為海底滑坡的發(fā)生提供了孕災(zāi)環(huán)境[15-16]。

數(shù)據(jù)來源見腳注①。

1.2 區(qū)域地震地質(zhì)構(gòu)造特征

南海北部陸坡地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,其東北部陸坡更是地震易發(fā)、多發(fā)地帶[15-16],如圖2所示。由圖2可知,截至2018年,南海北部陸坡區(qū)已發(fā)生4.0～5.0級地震558次,5.0～6.0級地震155次,6.0～7.0級地震32次,7.0級以上地震6次[17]。研究[16]表明,該區(qū)發(fā)生的地震多為淺源地震,占比達94.5%?？傮w來說,南海北部陸坡地震活動性分布不均勻,表現(xiàn)出東部強于西部、北部強于南部的分布特征[17]。其中,震源在南海北部陸坡區(qū)東北部的分布較為密集,且密集區(qū)附近普遍發(fā)育海底滑坡,可見這兩者之間存在密切關(guān)系[18-19]。

據(jù)文獻[17]修編。

1.3 典型海底峽谷陡坡群

研究區(qū)位于南海北部陸坡神狐海域(圖1紅色框內(nèi)),區(qū)域內(nèi)海底滑塌體和斷層-褶皺體系發(fā)育。選取一典型海底峽谷陡坡群,利用GIS處理DEM(數(shù)字高程模型)高程數(shù)據(jù),建立可視化模型,其三維地形地貌如圖3所示。

C1—C8為海底峽谷。

通過ArcGIS對地形圖分析可知,研究區(qū)面積約為1 300 km2,水深為500～1 500 m,在此區(qū)域發(fā)育有一典型海底峽谷地貌,溝-脊相間排列,北西部地勢較高,南東部地勢較低,總體上地形起伏較大,極易發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

海底峽谷作為特殊的海底地貌單元,有著特殊的地質(zhì)動力背景[20],是未來深海油氣資源開發(fā)的重點,受到了國內(nèi)外眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注。根據(jù)Jobe等[21]對海洋探測資料和谷中巖心樣本的研究,海底峽谷從形態(tài)學(xué)上可分為兩類:Ⅰ型和Ⅱ型海底峽谷(圖4)。Ⅰ型峽谷的谷道剖面多為“V”字形,支脈多、谷道蜿蜒曲折;Ⅱ型峽谷多為“U”字形,谷道順直,谷壁平滑[21]。從圖3可見,本區(qū)峽谷剖面大多為“U”字形剖面,支流較少、谷道較為順直光滑,可推斷研究區(qū)內(nèi)峽谷為Ⅱ型海底峽谷系統(tǒng)。進一步分析圖3可見,研究區(qū)內(nèi)發(fā)育有C1—C8共8條海底峽谷,總體呈SW—NE向展布,地形地貌較為復(fù)雜,地形坡度主要集中在0°～10°之間,但海底峽谷兩側(cè)谷壁坡度基本在10°以上,局部區(qū)域大于15°,最大坡度甚至可以達到73°。將坡度數(shù)據(jù)通過GIS技術(shù)處理,將DEM高程數(shù)據(jù)中的坡度以云圖的形式建立為可視化模型,詳見圖5的研究區(qū)坡度分布圖。

圖5 研究區(qū)坡度分布圖

為了深入研究各海底峽谷的地形地貌與形態(tài)特征,在8條峽谷的上段、下段分別截取橫斷面(圖6)開展分析,結(jié)果列于表1,其中以最陡的C1峽谷為例說明其特征。C1峽谷呈NNW—SSE走向,全長約24 km,上段水深約1 050 m,寬約3.0 km,下切深度約180 m,下段水深約1 350 m,寬約5.5 km,下切深度約350 m,谷底寬度由上段的800 m加寬至下段的1 600 m。上段兩側(cè)谷壁均較陡,最大坡度可達73°,為整個研究區(qū)坡度最大處,推測此處為海底基巖,沉積物層較薄,才形成如此陡峭的峽谷谷壁;下段谷壁坡度較緩,但最大處仍大于30°,集中在東側(cè)谷壁,呈帶狀分布。峽谷上段西側(cè)有2處相鄰的大型沖溝(圖3),沖溝頭部較寬,北側(cè)沖溝長為2.8 km,寬約650 m,南側(cè)沖溝長2.4 km,寬約400 m。整體上,上段谷底地形剖面近似“V”形,而下段則轉(zhuǎn)為典型“U”形峽谷,谷底坡度小于3°(表1),其他各峽谷有類似或局部不同特征,詳見文獻[18]。

表1 8條峽谷上、下段剖面基本信息

圖6 8條峽谷上、下段剖面位置圖

2 基于Scoops3D的三維斜坡穩(wěn)定性分析方法

2.1 基于三維極限平衡法的Scoops3D簡介

Scoops3D是基于FORTRAN語言編制的開源計算程序[22],可基于真實地形要素實現(xiàn)三維邊坡穩(wěn)定性分析。圖7顯示了DEM和一個潛在滑坡體滑動面的三維透視圖,還顯示了2個留作參照的三維柱體,每個柱從柱基到旋轉(zhuǎn)軸的距離Ri,j不同,其中i,j表示DEM單元位置,δ表示滑動方位角。先將每個用于計算的三維柱體單元的水平截面尺寸設(shè)定為10 m×10 m,在每個柵格上方形成虛擬球心;然后對每個球心按順序搜索不同半徑的球面截斷斜坡表面,并針對涉及的三維柵格開展極限平衡分析,得到最危險的潛在滑動面;再計算得到穩(wěn)定性安全系數(shù),并認定為滑動面包含所有三維柵格的穩(wěn)定性安全系數(shù);之后依次計算其他虛擬球心及各自最危險的潛在滑動面,每個柵格都因球心位置的不同而有若干個最小穩(wěn)定性安全系數(shù),取最小值作為最終的計算結(jié)果;接著對于邊界外的區(qū)域,建立虛擬DEM網(wǎng)格,利用邊界內(nèi)數(shù)據(jù)插值;最后計算邊界區(qū)域的穩(wěn)定性安全系數(shù)。

ei,j. 柱體底端到旋轉(zhuǎn)軸的水平投影距離;x軸也稱為i軸,y軸也稱為j軸,z軸也稱為k軸。據(jù)文獻[22]修編。

圖8a中,滑動方位角方向δ不同于滑動面的真實傾斜方向(ε),這種差異在三維滑動表面中是常見的。這里要注意一點,滑動面近似為每個柱底部的平面。圖8b中W、N和s都作用在滑動面上;若施加地震荷載keqW,其作用點位于柱的中心(圖8b),作用方向沿滑移方位角方向(δ),并在極限平衡計算中使用柱體底端到旋轉(zhuǎn)軸的水平投影距離еi, j來計算。

基于剛體極限平衡理論,Scoops3D模型可采用Bishop簡化法等三維擴展方法來計算邊坡的整體或局部穩(wěn)定性。邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)Fs可通過滑動面上的抗剪強度τ與抗滑剪切力s的比值獲得,其計算公式見式(1),其中抗剪強度τ可根據(jù)式(2)的摩爾-庫倫準則得出。

Fs=τ/s;

(1)

τ=c′+(σn-u)tanφ′。

(2)

式中:c′為土的有效黏聚力;φ′為有效內(nèi)摩擦角;σn為正應(yīng)力;u為孔隙水壓力。

考慮地震荷載的三維邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)Fs,其計算公式見式(3)。采用基于有效應(yīng)力原理的Bishop法(有效應(yīng)力及抗剪強度參數(shù)),認為土體骨架受力,無需考慮水深及坡面受到的海水壓力[2],采用飽和重度計算地震力,利用三維極限平衡式(式(3))直接進行海底斜坡穩(wěn)定性安全系數(shù)的計算:

(3)

式中:Ahi,j=Ai,jcosεi,j,其中Ai,j為潛在滑動面面積,εi,j為滑動面傾斜角度;ci,j和φi,j分別為三維柱體有效黏聚力和摩擦角;Wi,j為三維柱體失效部分的重力;ui,j為三維柱體在滑動面處的孔隙水壓力;αi,j為滑坡體滑移方向在滑動面內(nèi)的視傾角;keq為擬靜力地震系數(shù);為方便起見,mαi,j=cosεi,j+(sinαi,jtanφi,j)/Fs,所有帶(i,j)角標的參數(shù)都隨著三維柱體位置的改變而不斷發(fā)生變化。至此,考慮了三維地形與地震荷載對區(qū)域斜坡穩(wěn)定性的共同影響,完成了峽谷陡坡群地震穩(wěn)定性評價。

2.2 基于Scoops3D的海底陡坡群三維計算模型

利用Scoops3D構(gòu)建三維域模型步驟如下。首先,對于三維域地形高程數(shù)據(jù),由于本文研究區(qū)土層分為3層,依據(jù)分層情況處理10 m×10 m分辨率的原始柵格地形數(shù)據(jù),并轉(zhuǎn)換為ASCII格式的DEM數(shù)據(jù)文件(這也就意味著每個用于計算的三維柱體單元的截面為10 m×10 m),依次輸入3層DEM數(shù)據(jù)構(gòu)建基本地形和土層分布(圖9)。3層DEM數(shù)據(jù)的區(qū)別在于高程值的不同,由于該區(qū)域存在高低起伏眾多陡坡,計算量較大,且通過以往工程地質(zhì)調(diào)查認為地層力學(xué)參數(shù)相對均勻單一,故設(shè)置3層地質(zhì)模型,包括Layer_1_DEM、Layer_2_DEM和Layer_3_DEM,其中,Layer_2_DEM相較于地表Layer_1_DEM總體減少2 m,而Layer_3_DEM相較于地表Layer_1_DEM總體減少10 m。其次,利用已收集到的土體強度參數(shù)定義地下3層材料,按照上文中所提出的水平擬靜力地震系數(shù)Kh分別取0(自重工況)、0.05(地震烈度Ⅵ度)、0.10(Ⅶ度)、0.20(Ⅷ度)、0.40(Ⅸ度)輸入這5種工況。最后,基于Bishop簡化法,設(shè)定體積和球體半徑等搜索方式,分別計算這5種工況下海底峽谷陡坡群的地震穩(wěn)定性。

圖9 三維模型示意圖

2.3 海底土性參數(shù)及擬靜力地震系數(shù)

研究區(qū)分為3層均質(zhì)土層,第一層為0～2 m,第二層為2～10 m,第三層為10 m以上,每層土體強度參數(shù)隨深度依次增大,對于土體分層和強度參數(shù)分布考慮如下。

1)目前各海域新近發(fā)生的海底滑坡,其深度普遍較淺,如:臺灣島西南部小琉球海底滑坡的平均深度約為11 m[23],黃河三角洲海底滑坡平均深度約為6 m[24]。由此可見,近代出現(xiàn)的海底滑坡與古、老滑坡在滑動深度上有著顯著的區(qū)別,近代海底滑坡多以淺層滑坡為主,深度在10 m左右。故本文側(cè)重于研究海底陡坡群發(fā)生淺層滑坡的可能性。

2)海洋工程地質(zhì)調(diào)查[25]表明,研究區(qū)內(nèi)地層比較單一,一定深度內(nèi)土層的不排水抗剪強度可認為隨深度近似呈線性增大,即海底土體強度參數(shù)隨深度增大。

3)各土層有效抗剪強度指標的取值,參見圖9內(nèi)部標注,主要基于南海北部陸坡神狐海域原狀土樣的室內(nèi)土工試驗結(jié)果和相關(guān)文獻[26-27],并兼顧土體強度隨深度增大而線性增加的變化模式[25],未考慮地震力引發(fā)的土體強度弱化效應(yīng)。

4)擬靜力地震系數(shù)的選取,綜合考慮了研究區(qū)可能遭受到的Ⅵ—Ⅸ度地震烈度,具體地震系數(shù)取值見2.2節(jié)。

3 計算結(jié)果與分析

3.1 基于穩(wěn)定性系數(shù)的海底陡坡群安全性分區(qū)原則

Scoops3D計算結(jié)果為海底陡坡的穩(wěn)定性安全系數(shù)Fs。根據(jù)水工規(guī)范[28],對于破壞后給社會、經(jīng)濟和環(huán)境帶來重大影響的1級邊坡,在正常運行條件下其穩(wěn)定安全系數(shù)可取1.30～1.50;同時根據(jù)水電規(guī)范[29],特殊工況下邊坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)可取2.50。參考上述安全系數(shù)標準,并考慮海底峽谷區(qū)陡坡群完全處于水下,其水動力環(huán)境和地形地質(zhì)條件復(fù)雜,還具有區(qū)別于陸上滑坡的不可見性等諸多特點,特別是為了保障海洋基礎(chǔ)設(shè)施的順利建設(shè)和長期安全運營,故提出海底峽谷區(qū)陡坡群穩(wěn)定性安全系數(shù)標準:Fs<1.50時,視為不穩(wěn)定狀態(tài),將其劃分為高風險等級;Fs為1.50～2.50時,視為基本穩(wěn)定狀態(tài),將其劃分為低風險等級;Fs≥2.50時,則視為完全穩(wěn)定狀態(tài),將其劃分為安全等級。

3.2 峽谷區(qū)陡坡群地震穩(wěn)定性分析

考慮到研究區(qū)范圍很大,一次性計算整個區(qū)域會導(dǎo)致計算效率過低,故將研究區(qū)的8個海底峽谷按各峽谷兩側(cè)海底山脊線進行劃分(圖10),分別進行穩(wěn)定性評估,以此解決算力不足問題。限于篇幅,以下僅介紹C1峽谷區(qū)陡坡群的穩(wěn)定性分析。

圖10 研究區(qū)C1峽谷分區(qū)圖

圖11顯示了5種擬靜力地震工況下C1峽谷區(qū)陡坡群的穩(wěn)定性評價結(jié)果,以安全系數(shù)分布圖的形式展示,其背景為峽谷地形的高程分布圖或水深分布圖。其中:Fs<1.50的柵格單元以紅色作為標識,所組成的區(qū)域為高風險區(qū);Fs為1.50～2.50時以黃色柵格單元作為標識,所組成的區(qū)域為低風險區(qū);Fs≥2.50的柵格單元未標記顏色,顯示為背景色(即高程分布圖底色),所組成的區(qū)域為安全區(qū)?？傮w來看,隨著水平擬靜力地震系數(shù)(Kh)的增加,風險區(qū)范圍在不斷擴大,當Kh=0.20(工況四)風險區(qū)面積較前3種工況略有擴張,當Kh=0.40(工況五)低風險區(qū)面積擴張最為顯著。對比分析可見,低風險區(qū)總體分布在峽谷兩側(cè)的谷壁上,而高風險區(qū)主要集中在峽谷頭部西側(cè)谷壁波折處、南側(cè)沖溝谷壁和上述兩處中間相隔的西側(cè)谷壁上,東側(cè)谷壁高風險區(qū)也有出現(xiàn)但面積較小,不過在Kh=0.40時峽谷下段東側(cè)谷壁出現(xiàn)了面積較大高風險區(qū),呈帶狀南北向分布。表2列出了各工況下各級風險區(qū)面積占比及穩(wěn)定性安全系數(shù)分布范圍。

表2 研究區(qū)C1峽谷各工況下風險區(qū)面積占比及安全系數(shù)分布范圍

a. Kh=0;b. Kh=0.05;c. Kh=0.10;d. Kh=0.20;e. Kh=0.40。

從表2可以看出:當Kh在0～0.20之間時,高、低風險區(qū)面積占比均較小,最大值分別為1.87%和5.88%(工況四);當Kh=0.40時(工況五),高風險區(qū)的面積占比增至3.78%,約為工況四的2倍,而低風險區(qū)面積占比陡升到35.18%,與工況四相比提高了近5倍。

工況一—工況四條件下,海底陡坡群全域的最高安全系數(shù)均大于10.00,這是因為研究區(qū)北部區(qū)域存在許多平緩斜坡,提升了全域最高安全系數(shù)值,依據(jù)計算結(jié)果可認為局部地區(qū)極安全和穩(wěn)定;工況五條件下最高安全系數(shù)降為6.43,這說明強震作用可以大幅削弱海底斜坡穩(wěn)定性。

各工況下海底陡坡群全域的最低安全系數(shù)均小于1.00,表明C1峽谷陡坡群存在局部斜坡失穩(wěn)的風險。另外,工況一—工況四條件下沿坡向方向高風險區(qū)的長度為20～90 m,而工況五條件下沿坡向方向高風險區(qū)的長度為30～130 m,局部區(qū)域(峽谷中段東側(cè)谷壁)甚至可以達到200 m,足見地震荷載對海底陡坡群穩(wěn)定性影響之大。特別地,受當前海洋地質(zhì)調(diào)查手段和成本的限制,加之研究區(qū)海底土層力學(xué)參數(shù)獲取不足,因此本研究簡化了土體強度參數(shù)及其分布,認為土體強度參數(shù)按圖9模式均勻分布,得出了現(xiàn)狀(自重)條件下全域最低安全系數(shù)<1.00的結(jié)果(局部地帶處于失穩(wěn)狀態(tài))。而實際上,南海北部陸坡區(qū)峽谷陡坡群這一局部地帶,存在較大坡度且仍保持自穩(wěn),是因為其巖土體強度遠高于計算選用的土體強度參數(shù)。

3.3 8個峽谷陡坡群穩(wěn)定性結(jié)果對比分析

其他7個峽谷區(qū)(C2—C8)陡坡群的地震穩(wěn)定性分析結(jié)果如圖12、13所示。對比8個峽谷區(qū)可見,地震作用下西部峽谷區(qū)(圖11、12)陡坡群的失穩(wěn)范圍明顯高于東部區(qū)域(圖13);大部分潛在滑坡集中在兩側(cè)谷壁靠近山峰峰頂?shù)奈恢?此處地勢起伏大、坡度較高;另外,也有相當一部分潛在滑坡位于靠近谷底的谷壁上,如C1和C2峽谷下段的東側(cè)谷壁,其上有面積較廣的陡坡區(qū)域(坡度介于20°～30°之間),呈帶狀分布。顯然,穩(wěn)定性安全系數(shù)<1.50的斜坡(群)構(gòu)成了區(qū)域滑坡易發(fā)區(qū)。

a. C6峽谷區(qū)陡坡區(qū);b. C7峽谷區(qū)陡坡區(qū);c. C8峽谷區(qū)陡坡區(qū)。①Kh=0;②Kh=0.05;③Kh=0.10;④Kh=0.20;⑤Kh=0.40。

4 結(jié)論

1)基于GIS技術(shù)的海底真實地形調(diào)查表明,神狐海域典型海底峽谷剖面大多呈 “U”字形,支流較少、谷道較為順直光滑,推斷研究區(qū)峽谷為Ⅱ型海底峽谷系統(tǒng);谷底地形總體上呈西高東低,且各峽谷西側(cè)谷壁的平均坡度均小于東側(cè),這種地形的形成可能與洋流流向有關(guān);峽谷陡坡群的坡度集中于0°～10°,局部區(qū)域大于15°,平均坡度為5.3°,最大坡度可達73°。

2)基于Scoops3D所提供的三維擴展極限平衡方法,對整個峽谷區(qū)三維陡坡群開展了地震穩(wěn)定性分析。整體上,地震作用下西部峽谷陡坡群的失穩(wěn)范圍明顯高于東部區(qū)域;大部分滑坡集中在兩側(cè)谷壁靠近山峰峰頂?shù)奈恢?此處地勢起伏大、坡度較高;另外,也有相當一部分滑坡位于靠近谷底的谷壁上,如C1和C2峽谷區(qū)南段的東側(cè)谷壁,其上分布面積較廣的陡坡區(qū)域(坡度介于20°～ 30°),呈帶狀分布。

3) 從三維陡坡群的穩(wěn)定性安全系數(shù)分布圖可以直觀顯示不同地震烈度下峽谷區(qū)陡坡群的整體或局域穩(wěn)定性,其中穩(wěn)定性安全系數(shù)<1.50的斜坡(群)構(gòu)成了區(qū)域滑坡易發(fā)區(qū)。結(jié)合坐標位置,可以為海底基礎(chǔ)設(shè)施的選址、設(shè)計和施工以及防災(zāi)減災(zāi)等提供參考依據(jù),從而可降低海底滑坡所導(dǎo)致的水下設(shè)施破壞、重大經(jīng)濟損失和人員傷亡。

致謝:中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所張帥博士、中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司付崔偉博士在軟件技術(shù)方面提供了支持,博士研究生張浩、碩士研究生吳家偉在圖文編輯等方面提供了幫助,在此一并致謝。