地震誘發(fā)斜坡塌滑機理研究.pdf

1、地震是地殼快速釋放能量過程中造成振動,期間會產(chǎn)生地震波的一種自然現(xiàn)象,是對人類危害最嚴重的地質(zhì)災(zāi)害。斜坡包括天然斜坡和人工斜坡,是地球表面具有露天側(cè)向臨空面的地質(zhì)體,是自然界中最為常見的地表特征之一,而巖體及其弱層為低抗拉介質(zhì),承受拉應(yīng)力區(qū)域的巖體易發(fā)生拉張破壞。地震引發(fā)的破壞性比較大的邊坡崩塌、滾石加上滑坡等也非常嚴重,滑坡還造成堰塞湖及相關(guān)危害,所以研究地震動力作用下巖體邊坡破壞過程和規(guī)律,在工程實踐中具有非常重要的意義。有限元方法

2、是目前應(yīng)用最為廣泛的研究工具,但是傳統(tǒng)的有限元方法,是建立在連續(xù)性假設(shè)基礎(chǔ)上的,不能模擬巖石拉張破裂后形成的不連續(xù)結(jié)構(gòu),不能直接處理巖石拉破壞現(xiàn)象問題。本文基于巖體拉張破壞理論,應(yīng)用可模擬拉張破裂的有限元軟件對不同強度地震作用下的斜邊坡拉張區(qū)域及瞬時拉張破裂現(xiàn)象進行數(shù)值模擬。就不同弱層數(shù)量、不同坡面傾角斜坡模擬試件,加載不同方向、不同強度地震波,共進行了20次數(shù)值模擬。分別從同一模型不同強度地震波加載;相同地震波同一坡角不同弱層加載;同

3、一地震波不同坡角不同弱層加載三個方面進行對比。結(jié)果表明,拉應(yīng)力區(qū)在地震過程中,不斷變化,同一角度邊坡弱層越深受拉區(qū)域越大,并且地震的加速度值越大,拉應(yīng)力水平就越高,受拉范圍就越大。地震引起的拉張破壞中起主要作用的是x方向地震波,y方向地震波對坡面拉張破壞的影響較小。地震作用下巖體產(chǎn)生了附加應(yīng)力且隨地震進程不斷調(diào)整;原巖應(yīng)力與附加應(yīng)力疊加而形成的總應(yīng)力場隨著地震的進行發(fā)生相應(yīng)改變。斜邊坡在一定范圍內(nèi)可能產(chǎn)生拉應(yīng)力。拉應(yīng)力區(qū)域在地震過程中不