地震作用下松散堆積體崩塌規(guī)模研究與應用.pdf

1、由于地震觸發(fā)的崩塌災害分布廣，又多以一次性快速滑動方式出現(xiàn)。因此，在震區(qū)已經(jīng)成為一種不可忽視的次生災害。正如地震災害一樣，人類不可能完全避免地震崩塌災害，但可以采取積極的、有效的措施來減輕這種災害。特別是近年來，隨著我國城市化進程的加快、大型水利水電工程的興建、經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略向西部的轉移，對地震崩塌災害預測研究發(fā)展的要求更為迫切。 松散堆積體邊坡在地震作用下失穩(wěn)模式主要體現(xiàn)為崩塌，而松散介質(zhì)邊坡崩塌規(guī)模是崩塌災害的重要指標，也是崩

2、塌災害中有待研究的科學問題，但國內(nèi)外對此的研究甚少。本文采用離心模型實驗和數(shù)值模擬相結合的方法，研究了不同地震烈度作用下松散堆積體崩塌規(guī)模；以此為基礎，在擬靜力法思想框架下，以松散介質(zhì)邊坡為研究對象，根據(jù)力的平衡原理，推導出在不同地震烈度作用下臨界狀態(tài)失穩(wěn)范圍的簡化公式。以邊坡底板為模型，通過離心試驗和PFC2D數(shù)值模擬（按重力相似準則，高度達20．4m），對此簡化公式的正確性進行比較驗證，得出該簡化公式的適用范圍。最后以國道318線川

3、藏公路整治改建工程通麥至105道班段實際工點為例，對此研究方法的應用模式進行說明。 主要工作及研究結論如下： （1）采用大型離心模型實驗，研究了均勻顆粒堆積體和非均勻顆粒堆積體在地震作用下的崩塌。 （2）運用離散單元法顆粒流程序PFC2D，通過大量內(nèi)摩擦角ょ與摩擦系數(shù)μ關系的數(shù)值模擬，完成了實測數(shù)據(jù)內(nèi)摩擦角ょ與PFC2D中摩擦系數(shù)μ的對應，達到了實際散粒體工點在PFC2D中能夠進行模擬的目的，為下一步在PFC2D

4、中進行地震作用下散粒體顆粒崩塌數(shù)值模擬提供必要條件。 （3）通過對地震作用下松散堆積體崩塌在PFC2D中的數(shù)值模擬，研究松散堆積體邊坡的崩塌現(xiàn)象及規(guī)律，并將模擬結果與離心模型實驗結果比較。 （4）在上述離心模型實驗和數(shù)值模擬研究崩塌的基礎上，建立了一種基于擬靜力法原理的邊坡松散堆積體在不同強度地震作用下崩塌方量估算的簡化公式。根據(jù)該簡化公式，完成了川藏公路通麥至105道班沿線各典型邊坡工程在小、中、大震作用下崩塌體積的計