地震誘發(fā)斜坡塌滑機(jī)理研究.pdf

1、地震是地殼快速釋放能量過程中造成振動(dòng),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(yán)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(yán)重,滑坡還造成堰塞湖及相關(guān)危害,所以研究地震動(dòng)力作用下巖體邊坡破壞過程和規(guī)律,在工程實(shí)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(qiáng)度地震作用下的斜邊坡拉張區(qū)域及瞬時(shí)拉張破裂現(xiàn)象進(jìn)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(qiáng)度地震波,共進(jìn)行了20次數(shù)值模擬。分別從同一模型不同強(qiáng)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(gè)方面進(jìn)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(jìn)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(jìn)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