Damage Form and Vulnerability Analysis of Buildings under Debris Flow Impact

LI Bixiong; ZHAO Kaipeng; WANG Tiantian

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Damage Form and Vulnerability Analysis of Buildings under Debris Flow Impact

更新时间：2025-09-25

- Damage Form and Vulnerability Analysis of Buildings under Debris Flow Impact
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 43, Issue 3, Pages: 484-493(2023)
- 作者机构：
  
  1.四川大学建筑与环境学院，四川成都 610065
  2.四川大学深地科学与工程教育部重点实验室，四川成都 610065
  3.四川大学‑香港理工大学灾后重建与管理学院，四川成都 610065
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  CLC： P642.23
- Received：22 May 2021，
  
  Revised：2021-08-04，
  
  Published：28 June 2023
- 稿件说明：
移动端阅览
李碧雄,赵开鹏,王甜恬.西部山区泥石流灾害下建筑物破坏特征与破坏等级划分[J].防灾减灾工程学报,2023,43(03):484-493.

LI Bixiong,ZHAO Kaipeng,WANG Tiantian.Damage Form and Vulnerability Analysis of Buildings under Debris Flow Impact[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2023,43(03):484-493.
李碧雄,赵开鹏,王甜恬.西部山区泥石流灾害下建筑物破坏特征与破坏等级划分[J].防灾减灾工程学报,2023,43(03):484-493. DOI：

LI Bixiong,ZHAO Kaipeng,WANG Tiantian.Damage Form and Vulnerability Analysis of Buildings under Debris Flow Impact[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2023,43(03):484-493. DOI：

摘要

近年来我国西部山区泥石流灾害频发，严重威胁当地居民的生命财产安全，其中，建筑物的破坏是造成各类损失的重要原因。正确认识泥石流的致灾机理和泥石流灾害下建筑的破坏特征不仅是正确评价泥石流灾害风险的基础，也是科学构建泥石流下房屋建筑易损性模型的依据。基于文献查阅、新闻资料和现场调研，首先对西部山区泥石流灾害主要特点进行了归纳阐述，其次梳理了近年来发生泥石流灾害中建筑物的破坏特征，最后结合泥石流的动力学特性和建筑结构情况剖析了建筑结构的受损机理。基于建筑物的空间分布与泥石流强度的时空耦合变化特征，对泥石流强度表征方式给出方向性建议；基于建筑的受损机理，参考地震作用下建筑的破坏等级划分标准，初步提出了泥石流下建筑物破坏等级划分方式，旨在为防灾减灾工作提供一定参考。

Abstract

In recent years， debris flow disasters occur frequently in western mountainous areas of China， which seriously threatens the safety of local residents' lives and property. Among them， the destruction of buildings is an important cause of various losses. A proper understanding of both the mechanism of debris flow and the damage characteristics of buildings under such disaster is not only the basis for the accurate risk assessment of debris flow disasters， but also the basis for scientifically constructing vulnerability models of buildings under the impact of debris flow disasters. Initially， the main characteristics of debris flow disasters in the western mountainous areas are summarized and explained based on literature review， news sources， and field investigation. Then the damage characteristics of buildings in debris flow disasters in recent years are summarized. Lastly， the damage mechanism of building structures is analyzed in combination with the dynamic characteristics of debris flow and the conditions of building structures. Given the spatial distribution of buildings and the spatiotemporal coupling variation characteristics of debris flow intensity， directional suggestions are offered to characterize the debris flow intensity. Furthermore， in light of the damage mechanism of buildings and by referring to the classification standard of damage grades for buildings under earthquakes， a preliminary classification method for damage grades of buildings under debris flow is proposed. This approach aims to provide some guidance for disaster prevention and reduction.

关键词

Keywords

references

崔鹏 . 中国山地灾害研究进展与未来应关注的科学问题［J］. 地理科学进展， 2014 ， 33 （ 2 ）： 145 - 152 .

Cui P . Progress and prospects in research on mountain hazards in China ［J］. Progress in Geography ， 2014 ， 33 （ 2 ）： 145 - 152 . （in Chinese）

蒋庆丰，游珍，沈吉，等 . 山坡泥石流场地易损性评价［J］. 自然灾害学报， 2006 ， 15 （ 1 ）： 123 - 127 .

Jiang Q F ， You Z ， Shen J ， et al . Vulnerability assessment of site with hill slope debris flow ［J］. Joernal of Nature Disasters ， 2006 ， 15 （ 1 ）： 123 - 127 . （in Chinese）

崔鹏，杨坤，韦方强，等 . 泥石流灾情评估指标体系［J］. 自然灾害学报， 2001 ， 10 （ 4 ）： 36 - 41 .

Cui P ， Yang K ， Wei F Q ， et al . Index system of debris-flow hazard assessment ［J］. Joernal of Nature Disasters ， 2001 ， 10 （ 4 ）： 36 - 41 . （in Chinese）

石莉莉，乔建平 . 基于GIS和贡献权重迭加方法的区域滑坡灾害易损性评价［J］. 灾害学， 2009 ， 24 （ 3 ）： 46 - 50 .

Shi L L ， Qiao J P . Vulnerability evaluation on regional landslides based on gis and contribution weight superposition approach ［J］. Journal of Catasterophology ， 2009 ， 24 （ 3 ）： 46 - 50 . （in Chinese）

苏鹏程，韦方强，徐爱淞，等 . 四川省汶川地震灾区震后山地灾害综合风险评价［J］. 水土保持通报， 2011 ， 31 （ 1 ）： 231 - 237 .

Su P C ， Wei F Q ， Xu A S ， et al . Integrated risk assessment of mountainous hazards in seismic disastrous areas of sichuan province after wenchuan earthquake ［J］. Bulletin of Soil and Water Conservation ， 2011 ， 31 （ 1 ）： 231 - 237 . （in Chinese）

韦方强，谢洪，钟敦伦，等 . 西部山区城镇建设中的泥石流问题与减灾对策［J］. 中国地质灾害与防治学报， 2002 ， 13 （ 4 ）： 25 - 30 .

Wei F Q ， Xie H ， Zhong D L ， et al . Debris flow and its disaster mitigation in the construction of mountain towns in western China ［J］. The Chinese Journal of Geological Hazard and Control ， 2002 ， 13 （ 4 ）： 25 - 30 . （in Chinese）

殷跃平 . 汶川八级地震地质灾害研究［J］. 工程地质学报， 2008 ， 16 （ 4 ）： 433 - 444 .

Yin Y P . Researches on the geo-hazards triggered by Wenchuan earthquake， Sichuan ［J］. Journal of Engineering Geology ， 2008 ， 16 （ 4 ）： 433 - 444 . （in Chinese）

Huang R ， Fan X . The landslide story ［J］. Nature Geoscience ， 2013 ， 6 （ 5 ）： 325 - 326 .

崔鹏，庄建琦，陈兴长，等 . 汶川地震区震后泥石流活动特征与防治对策［J］. 四川大学学报（工程科学版）， 2010 ， 42 （ 5 ）： 10 - 19 .

Cui P ， Zhuang J Q ， Chen X C ， et al . Characteristics and countermeasures of debris flow in wenchuan area after the earthquake ［J］. Journal of Sichuan University（Engineer Science Editon）， 2010 ， 42 （ 5 ）： 10 - 19 . （in Chinese）

余斌，唐川，杨永红，等 . 泥石流动力特性与活动规律研究［M］. 北京：科学出版社， 2016 .

Yu B ， Tang C ， Yang Y H ， et al . Dynamic characteristics and activity law of debris flow ［M］. Beijing ： Science Press ， 2016 . （in Chinese）

谢洪，刘维明，赵晋恒，等 . 四川石棉2012年“7·14”唐家沟泥石流特征［J］. 地球科学与环境学报， 2013 ， 35 （ 4 ）： 90 - 97 .

Xie H ， Liu W M ， Zhao J H ， et al . Characteristics of Tangjiagou debris flow in Shimian of Sichuan in July 14， 2012 ［J］. Journal of Earth Sciences and Environment ， 2013 ， 35 （ 4 ）： 90 - 97 . （in Chinese）

余斌，马煜，吴雨夫 . 汶川地震后四川省绵竹市清平乡文家沟泥石流灾害调查研究［J］. 工程地质学报， 2010 ， 18 （ 6 ）： 827 - 836 .

Yu B ， Ma Y ， Wu Y F . Investigation of severe debr is flow hazards in Wenjia guily of Sichuan province after the Wenchuan earthquake ［J］. Journal of Engineering Geology ， 2010 ， 18 （ 6 ）： 827 - 836 . （in Chinese）

Hu K H ， Cui P ， Zhang J Q . Characteristics of damage to buildings by debris flows on 7 August 2010 in Zhouqu， Western China ［J］. Natural Hazards and Earth System Sciences ， 2012 ， 12 （ 7 ）： 2209 - 2217 .

曾超，崔鹏，葛永刚，等 . 四川汶川七盘沟“7·11”泥石流破坏建筑物的特征与力学模型［J］. 地球科学与环境学报， 2014 ， 36 （ 2 ）： 81 - 91 .

Zeng C ， Cui P ， Ge Y G ， et al . Characteristics and mechanism of buildings damaged by debris flows on 11 July， 2013 in Qipangou of Wenchuan， Sichuan ［J］. Journal of Earth Sciences and Environment ， 2014 ， 36 （ 2 ）： 81 - 91 . （in Chinese）

Jakob M ， Stein D ， Ulmi M . Vulnerability of buildings to debris flow impact ［J］. Natural Hazards ， 2012 ， 60 （ 2 ）： 241 - 261 .

张宇，韦方强，贾松伟，等 . 砖砌体建筑在泥石流冲击力作用下动态响应实验［J］. 山地学报， 2006 ， 24 （ 3 ）： 340 - 345 .

Zhang Y ， Wei F Q ， Jia S W ， et al . Experimental research of unreinforced masonry wall under dynamic impact of debris flow ［J］. Journal of Mountain Science ， 2006 ， 24 （ 3 ）： 340 - 345 . （in Chinese）

曾超，苏志满，雷雨，等 . 泥石流浆体与大颗粒冲击力特征的试验研究［J］. 岩土力学， 2015 ， 36 （ 7 ）： 1923 - 1930 .

Zeng C ， Su Z M ， Lei Y ， et al . An experimental study of the characteristics of impact forces between debris flow slurry and large-sized particles ［J］. Rock and Soil Mechanics ， 2015 ， 36 （ 7 ）： 1923 - 1930 . （in Chinese）

雷雨，崔鹏，蒋先刚 . 泥石流作用下砌体房屋破坏机理与结构优化［J］. 四川大学学报（工程科学版）， 2016 ， 48 （ 4 ）： 61 - 69 .

Lei Y ， Cui P ， Jiang X G ， et al . Failure mechanism and structure optimization of masonry building due to debris flow impact ［J］. Journal of Sichuan University （Engineer Science Editon）， 2016 ， 48 （ 4 ）： 61 - 69 . （in chinese）

曹留伟，刘曙光，钟桂辉 . 基于结构及人身安全的住宅建筑洪水破坏分析［J］. 自然灾害学报， 2013 ， 22 （ 1 ）： 67 - 74 .

Cao L W ， Liu S G ， Zhong G H . Analysis of residential building failure under flood action based on building and human life safety ［J］. Joernal of Nature Disasters ， 2013 ， 22 （ 1 ）： 67 - 74 . （in Chinese）

曾超 . 泥石流作用下建筑物易损性评价方法［D］. 成都：中国科学院大学， 2014 .

Zeng C . Vulnerability assessment of building to debris flow hazard ［D］. Chengdu ： University of Chinese Academy of Sciences ， 2014 . （in Chinese）

刘希林，莫多闻 . 泥石流易损度评价［J］. 地理研究， 2002 ， 21 （ 5 ）： 569 - 577 .

Liu X L ， Mo D W . Site-specific debris flow vulnerability assessment ［J］. Geographical Research ， 2002 ， 21 （ 5 ）： 569 - 577 . （in Chinese）

Fuchs S ， Heiss K ， Huebl J . Towards an empirical vulnerability function for use in debris flow risk assessment ［J］. Natural Hazards and Earth System Sciences ， 2007 ， 7 （ 5 ）： 495 - 506 .

Leone F ， Lavigne F ， Paris R ， et al . A spatial analysis of the December 26th， 2004 tsunami-induced damages Lessons learned for a better risk assessment integrating buildings vulnerability ［J］. Applied Geography ， 2011 ， 31 （ 1 SI）： 363 - 375 .

Lo W ， Tsao T ， Hsu C . Building vulnerability to debris flows in Taiwan： a preliminary study ［J］. Natural Hazards ， 2012 ， 64 （ 3 ）： 2107 - 2128 .

Totschnig R ， Sedlacek W ， Fuchs S . A quantitative vulnerability function for fluvial sediment transport ［J］. Natural Hazards ， 2011 ， 58 （ 2 ）： 681 - 703 .

Zhang S ， Zhang L ， Li X ， et al . Physical vulnerability models for assessing building damage by debris flows ［J］. Engineering Geology ， 2018 ， 247 ： 145 - 158 .

黄勋，唐川 . 基于数值模拟的泥石流灾害定量风险评价［J］. 地球科学进展， 2016 ， 31 （ 10 ）： 1047 - 1055 .

Huang X ， Tang C ． Quantitative risk assessment of catastrophic debris flows through numerical simulation ［J］. Advances in Earth Science ， 2016 ， 31 （ 10 ）： 1047 - 1055 . （in Chinese）

Luna B Q ， Blahut J ， Van Westen C J ， et al . The application of numerical debris flow modelling for the generation of physical vulnerability curves ［J］. Natural Hazards and Earth System Sciences ， 2011 ， 11 （ 7 ）： 2047 - 2060 .

胡凯衡，崔鹏，葛永刚 . 舟曲“8 · 8”特大泥石流对建筑物的破坏方式［J］. 山地学报， 2012 ， 30 （ 4 ）： 484 - 490 .

Hu K H ， Cui P ， Ge Y G . Building destruction patterns by August 8， 2010 debris flow in Zhouqu， Western China ［J］. Journal of Mountain Science ， 2012 ， 30 （ 4 ）： 484 - 490 . （in Chinese）

Guillard-Goncalves C ， Zezere J L ， Pereira S ， et al . Assessment of physical vulnerability of buildings and analysis of landslide risk at the municipal scale： application to the Loures municipality， Portugal ［J］. Natural Hazards and Earth System Sciences ， 2016 ， 16 （ 2 ）： 311 - 331 .

Kang H ， Kim Y . The physical vulnerability of different types of building structure to debris flow events ［J］. Natural Hazards ， 2016 ， 80 （ 3 ）： 1475 - 1493 .

杜雷，郑建军，牛金亮，等 . 8 · 8舟曲特大山洪泥石流灾后受损房屋鉴定评估与分析［J］. 工程质量， 2011 ， 29 （ 11 ）： 51 - 54 .

Du L ， Zheng J J ， Niu J L ， et al . Damaged houses evaluation and analysis in the 8.8 zhou qu super mountain flood and debris flow disaster ［J］. Construction Quality ， 2011 ， 29 （ 11 ）： 51 - 54 . （in Chinese）

建（构）筑物地震破坏等级划分 GB/T 24335—2009 ［S］. 北京：中国标准出版社， 2009 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Risk Assessment of Underwater Explosion‑induced Damage of Concrete Gravity Dams Based on LSTM

Deformation and Damage Patterns of Open‑cut Tunnel Structures under Impact of Debris Flow

Study on Seismic Performance of Single Pile Foundations in Liquefiable Sites Based on Vulnerability Analysis

A Comparative Study on Debris Flow Hazard Assessment Based on Information Volume and Disaster Entropy: a Case Study of Songpan Section of Chengdu‑Lanzhou Railway

Study on Seismic Vulnerability of Concrete‑Filled Steel Tube Transmission Towers

Related Author

ZHANG Shilei

GUAN Jing

HUO Wenlong

LU Chentao

YI Haojie

LI Zhaofeng

GUO Dong

LI Jinhui

Related Institution

School of Civil Engineering, Tianjin University

Yellow River Engineering Consulting Co. , Ltd.

State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Intelligent Construction and Operation, Tianjin University

School of Intelligent Civil and Marine Engineering, Harbin Institute of Technology

Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering of the Ministry of Education,Beijing University of Technology

⁰