強(qiáng)震作用下巖質(zhì)高陡邊坡動(dòng)力穩(wěn)定性特征及抗滑穩(wěn)定矢量和分析方法研究.pdf

1、我國是一個(gè)多山地的國家，巖質(zhì)高陡邊坡問題一直是我國巖土工程中的熱點(diǎn)之一，特別是地震作用下邊坡的穩(wěn)定性問題受到當(dāng)前巖土地震工程和地震工程學(xué)研究的重視。大量的震害調(diào)查結(jié)果表明，地震誘發(fā)的邊坡失穩(wěn)滑動(dòng)是主要的地震地質(zhì)災(zāi)害類型之一。地震動(dòng)作用下邊坡失穩(wěn)破壞所引起災(zāi)害的嚴(yán)重性與獨(dú)特的自然地理環(huán)境密切相關(guān)，更與人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、分布狀態(tài)和工程布局密切相關(guān)。大量的工程活動(dòng)將會(huì)降低已有自然邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)會(huì)增加大量新的人工邊坡，這些邊坡的穩(wěn)定與否，直

2、接關(guān)系到工程本身的安全。
　　本文針對(duì)抗滑穩(wěn)定分析中極限平衡法和有限元強(qiáng)度折減法是建立在強(qiáng)度折減的原則上的問題，采用按當(dāng)前潛在滑動(dòng)體的實(shí)際受力狀態(tài)和實(shí)際的材料性能去評(píng)判穩(wěn)定狀態(tài)和計(jì)算抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的矢量和分析方法對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。首先對(duì)影響巖質(zhì)高陡邊坡的穩(wěn)定的因素進(jìn)行了分析，重點(diǎn)闡述了地震作用對(duì)巖質(zhì)高陡邊坡失穩(wěn)的誘發(fā)作用。然后基于近年來中國西部地區(qū)幾次大型地震引發(fā)的邊坡災(zāi)害，總結(jié)歸納了巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡的失穩(wěn)破壞類型和破壞形

3、式。在此基礎(chǔ)上，緊緊圍繞巖質(zhì)高陡邊坡工程中動(dòng)力抗滑穩(wěn)定問題，融匯理論分析、數(shù)值模擬、工程應(yīng)用等手段，開展動(dòng)力抗滑穩(wěn)定分析方法研究、巖質(zhì)邊坡不連續(xù)性數(shù)值模擬分析關(guān)鍵問題研究、動(dòng)力抗滑穩(wěn)定安全度判據(jù)研究。
　　針對(duì)巖質(zhì)高陡邊坡強(qiáng)震下的典型破壞模式，建立簡(jiǎn)化的不連續(xù)巖質(zhì)邊坡模型。通過有限元?jiǎng)恿τ?jì)算，考慮雷克波及汶川地震記錄波以及福島地震記錄波，模擬強(qiáng)震動(dòng)作用下不連續(xù)巖質(zhì)高陡邊坡的動(dòng)力響應(yīng)，分析邊坡的加速度、位移、應(yīng)力狀態(tài)。指出巖質(zhì)高陡邊

4、坡在強(qiáng)震動(dòng)下，加速度沿邊坡臨空面及坡頂面放大，其放大倍率沿臨空面呈現(xiàn)非線性分布特性。基于邊坡的該動(dòng)力特性提出潛在滑動(dòng)面確定方法，并確定邊坡地震力作用下的潛在滑動(dòng)面。采用動(dòng)力矢量和法計(jì)算邊坡的動(dòng)態(tài)安全系數(shù)和動(dòng)態(tài)下滑趨勢(shì)，評(píng)價(jià)邊坡的動(dòng)力穩(wěn)定性。最后結(jié)合南京牛首勝境工程邊坡工程，對(duì)矢量和動(dòng)力分析方法進(jìn)行了工程應(yīng)用，結(jié)合計(jì)算結(jié)果提出加固方案，并對(duì)加固效果進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明矢量和動(dòng)力分析方法能夠解決巖質(zhì)高陡邊坡工程中由于缺陷地質(zhì)體帶來的動(dòng)力抗滑