自从我专注于滑坡和地震物理预测的基础研究后，因对接横向项目不感兴趣，逐渐由“土豪”成为了“贫农”。每到我给单位交绩效、交研究生科研补助费、交房租、交网络费和电话费的日子，常感觉闹心和难堪。虽然前些年我团队对锁固型滑坡和锁固段破裂行为的研究已得到国家自然科学基金项目的持续资助，但日子仍过得紧巴巴。一个基金项目结题了，若后续项目接不上就有“断顿”的风险。是啊，虽说做科研钱不是万能的，但没有钱是万万不能的。没有足够经费支撑，连生存都成了问题，哪能静心做科研呐。

幸好，这些年基金项目没有“断顿”，给我和我团队科研骨干坐得住冷板凳提供了基本保障。今天早上登陆“科学基金网络信息系统（ISIS）”得知，我团队今年申请的基金重大项目（重大滑坡预测预报基础研究）之课题二（锁固解锁型滑坡启滑机制与判据）获批。这是在锁固型滑坡和锁固段破裂行为研究方面，我团队获得资助的第6个基金项目。

以前，写过两篇博文《基金助我静心科研》和《基金助我静心科研（续）》。不少“青椒”看到这两篇文章后，说有启发，希望我多写几篇这方面的博文介绍基金申请经验。若申请经验能对别人有所帮助，何乐而不为呢？关于如何写好基金申请本子，不少科学网博主提出了有益建议，皆可借鉴。我仍然认为，写好立项依据与凝练出关键科学问题，是拿下基金项目的关键。下面晒晒《锁固解锁型滑坡启滑机制与判据》中的立项依据（节选），可供打算申请基金项目的人士参考。

（一）立项依据与研究内容（建议在5000-10000字之间）：

1．课题的立项依据（研究意义、国内外研究现状及发展动态分析，需结合科学研究发展趋势来论述科学意义；或结合国民经济和社会发展中迫切需要解决的关键科技问题来论述其应用前景。附主要参考文献目录）；

1.1 选题背景与研究意义

历经长期探索，越来越多的学者（许强等, 2004; 秦四清等, 2010; Federico et al., 2012; Intrieri et al., 2019）已清醒地认识到，解决滑坡预测这一世界性科学难题的根本出路，是从支配滑坡演化→启滑过程的物理力学机制出发，走物理预测之路。

传统观点认为，滑坡的演化→启滑过程主要受软弱滑面控制。然而， Terzaghi （1962）和Lajtai（1969）指出，某些岩坡潜在滑面上存在岩桥，其主控岩坡稳定性；Martin（1978）经进一步研究，证实了上述学者观点。

我国学者（张倬元等, 1981; 胡广韬, 1987; 彭建兵等, 1996; 黄润秋和许强, 2008; 秦四清等, 2010）陆续指出，某些岩坡潜在滑面上存在承受应力集中且提供关键承载作用的地质结构——锁固段，其赋存形式为岩桥、挡墙（图1）等。进一步研究（Huang (黄润秋), 2015; Tang (唐辉明) et al., 2015; 黄润秋等, 2017; Hu et al., 2018; Wang et al., 2018）确认不少岩坡中存在锁固段，其一旦解锁滑坡发生。此种类型滑坡可称为锁固解锁型滑坡。由于锁固段断裂时释放蓄积的部分弹性应变能给滑坡体以动能，该类滑坡往往启滑速度高、滑程远、破坏力巨大，典型如2017年四川茂县新磨滑坡（殷跃平等, 2017）。因此，近年来该类滑坡预测预报研究已成为学术前沿热点。

一些学者（Jennings, 1970; Einstein et al., 1983; Huang et al., 2015; Elmo et al., 2018）提出了考虑岩桥的极限平衡稳定性分析方法，但这种方法只能得到“稳定”或“不稳定”结果，难以预测该类滑坡启滑时间；一些学者（Gehle and Kutter, 2003; Kemeny, 2003; 任伟中等, 2003; Ghazvinian, 2012; 唐志成等, 2012; Sarfarazi et al., 2014; 刘远明等, 2014; Qin et al., 2020; Tang et al., 2020）开展了岩桥剪切实验并基于连续介质力学理论建立了岩桥破坏准则，但由于岩桥的剪切强度、断裂韧度等参量难以准确测量，这些准则也难以实际应用。

图1 岩坡锁固段类型示意图

（a）岩桥；（b）挡墙

申请人（秦四清等, 2010）通过剖析锁固段损伤和锁固解锁型滑坡演化的力学过程指出：①受剪锁固段的损伤全过程（图2）必依次经历体积膨胀点、峰值强度点（断裂点）和残余强度点这三个关键力学特征点（Bieniawski, 1967; Martin and Chandler, 1994），累积损伤是导致锁固段解锁的根本原因；②锁固段体积膨胀点对应着加速破裂起点，该点对锁固段解锁具有前兆指示意义；③该类滑坡蠕滑阶段与锁固段变形破坏过程存在内在联系，即滑坡加速蠕滑起点对应锁固段的体积膨胀点，滑坡启滑点对应滑面上唯一一个或最后一个锁固段的峰值强度点或残余强度点，这说明该类滑坡具有两种可能的启滑机制：前者可称为“快解锁启滑机制”，后者可称为“慢解锁启滑机制”（图3）（详见后续）。

基于上述认识，申请人团队（杨百存等, 2017; Chen (陈竑然) et al., 2018; 薛雷等, 2018）进一步构建了考虑多因素影响的锁固段破裂失效力学模型，量化表征了三个关键力学特征点之间的应变（位移）关系，指出其应变（位移）比值仅与Weibull分布的形状参数m值相关，且m值是加载速率、围压、含水率等多种因素的函数（陈竑然等, 2017）。由于在m值的合理范围内，比值对m值变化不敏感，比值可近似为常量。这说明锁固段加速破裂阶段的损伤演化遵循特定的力学规律。申请人团队应用该模型圆满解释了盐池河山崩、美国Libby坝东坝肩楔形岩滑等诸多锁固解锁型滑坡的演化过程，并证实：①在锁固段损伤至体积膨胀点时滑坡开始出现加速蠕滑，且受多锁固段控制的滑坡随着锁固段次序断裂会出现多次加速蠕滑；②在锁固段的体积膨胀点和峰值强度点，均发生高能级微震事件（陈竑然等, 2018）。

图2 含水岩石变形破坏过程中的多物理量响应（Paterson and Wong, 2005）

图3 锁固解锁型滑坡解锁启滑机制示意图

（a）（c）“快解锁启滑机制”和“慢解锁启滑机制”位移—时间曲线；

（b）（d）“快解锁启滑机制”和“慢解锁启滑机制”应力—应变曲线。

锁固解锁型滑坡启滑机制明确，具有加速蠕滑这一可判识前兆，且其演化遵循确定性规律，这说明其可预测性强，亦说明解决滑坡预测预报这一世界性科学难题应首选其作为突破口。然而，该类滑坡判识、多尺度结构锁固段损伤蠕变规律、解锁启滑机制识别标准、综合启滑判据这些科学问题尚未得到圆满解决，亟需开展有关研究，以彻底攻克该类滑坡预测预报难题。

研究上述科学问题的意义在于：

（1）发展锁固解锁型滑坡判识模型，可奠定该类滑坡预测预报方法的地质基础

该类滑坡在特定地质条件下形成，其地形地貌、地层岩性、坡体结构等多种因素组合可影响锁固段的类型与分布（赋存位置与数量），这可使其呈现不同的变形破坏模式。尽管借助钻探、地球物理勘探等手段是探明坡体结构、进而判识滑坡是否具有锁固段最为直接有效的方法，但对未知类型滑坡直接进行详细勘探并不现实。若能通过解译锁固段分布与坡体结构、坡体变形破坏模式的映射关系，提出该类滑坡判识模型，则可为后续开展深化研究提供指导，并保障本课题的研究与应用示范能够有的放矢。

（2）阐明水致强度劣化下多尺度结构锁固段损伤演化规律，可奠定锁固解锁型滑坡预测预报方法的力学基础

滑坡为一开放系统，其演化过程中必然受外部因素影响，特别是降雨入渗可促使锁固段内部先存结构面在应力腐蚀作用下扩展，导致锁固段强度逐渐劣化。因此，阐明锁固段损伤演化规律需考虑水致强度劣化作用。

锁固段内往往发育结构面网络（如随机或近似平行分布的节理或层理），即其蕴含不同尺度结构，这样的锁固段在损伤过程中可能出现多次阶跃式位移现象。例如，1991年云南头寨滑坡（陈自生和孔纪名, 1991; 徐则民等, 2007）发育一组近似平行的玄武岩节理（图4），其与前缘锁固段剪断面斜交，即锁固段被该组节理切割形成了多个次级层状锁固段；该滑坡滑面以逐层剪断玄武岩的方式贯通，留下阶梯状断面（黄润秋等, 2017）。这意味着该滑坡单锁固段的位移曲线可能出现多次阶跃式位移现象。上述分析表明，阶跃式位移现象很可能与由一组近似平行结构面形成的锁固段多层级结构有关。尽管这一推论尚未得到证实，但毋庸置疑结构面网络势必严重影响锁固段损伤蠕变行为。因此，阐明结构面形态与分布对锁固段损伤蠕变行为的影响规律，有助于深入理解锁固段解锁的力学内涵，奠定锁固解锁型滑坡预测预报方法的力学基础。

图4 头寨滑坡地质剖面图

（据陈自生和孔纪名（1991）、黄润秋和许强（2008）修改）

（3）确定锁固解锁型滑坡启滑机制的主控参量并提出启滑机制识别标准，可奠定该类滑坡预测预报方法的物理基础

该类滑坡启滑点对应滑面上唯一一个或最后一个锁固段解锁点。受滑面特征参量影响，锁固段解锁点对应峰值强度点或残余强度点，前者可称为“快解锁启滑机制”，后者可称为“慢解锁启滑机制”。例如，当滑面陡峭、软弱段承载力占比较小，且锁固段脆性较强、两段刚度比较大时，解锁点对应锁固段的峰值强度点，相应地滑坡处于即将启滑的临界状态，此为“快解锁启滑机制”情况；反之，在锁固段断裂、滑面贯通后滑坡不会随即启滑，因为还要经历“匀阻化”过程，即由锁固段主要阻滑转为整个滑面介质阻滑，这种情况下当锁固段损伤至残余强度点时滑坡才启滑，此为“慢解锁启滑机制”情况。申请人团队（薛雷等, 2018）对该类滑坡的回溯性预测分析表明，这两种情况均客观存在，且前一种情况往往对应高速远程滑坡。显然，给出这两种启滑机制识别标准，可有的放矢地选择启滑判据，以避免误报。当滑面上存在多锁固段时，其将按照一定的次序断裂，断裂后锁固段的荷载将转移重分配至其余锁固段。锁固段的断裂次序和荷载转移重分配机制可影响该类滑坡的坡体变形破坏特征与物理量响应特征，这对判断坡体演化状态具有重要意义。

（4）构建锁固解锁型滑坡综合启滑判据，可提供预测预报该类滑坡的物理依据

根据岩石力学实验结果（图2）可知，临近启滑时锁固段急剧损伤可引起多种物理量显著响应（Byerlee, 1978; Paterson and Wong, 2005），同时坡体可能呈现特定的变形破坏形态和运动特征（许强等, 2008）。从中遴选出物理意义明确且可清晰判识的启滑前兆，作为定性启滑判据。根据锁固段损伤演化过程遵循的力学规律，可给出解锁启滑临界位移准则和时间窗口准则——定量启滑判据。结合定性判据和定量判据可形成综合判据，据之可提高预测结果的可靠性。

综上所述，课题二“锁固解锁型滑坡启滑机制与判据”旨在解决上述科学问题，以夯实该类滑坡预测预报的地质、力学与物理基础，形成物理依据充分和实用性强的预测预报方法，为“重大滑坡预测预报基础研究”重大项目的顺利实施提供重要支撑。

1.2 国内外研究现状与发展动态分析（略）

参考文献（略）