巖質(zhì)邊坡的地震動(dòng)特性及基覆型邊坡的滑坡成因機(jī)理、穩(wěn)定性判識(shí)、危害范圍評(píng)價(jià)體系的研究.pdf

1、地震作用下邊坡的動(dòng)力穩(wěn)定性分析涉及到工程地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)、地球物理學(xué)、地震工程學(xué)等多個(gè)學(xué)科的交叉，難度較大，目前仍存在很多亟待突破的問(wèn)題，而我國(guó)西部特殊的地理?xiàng)l件和地震構(gòu)造活動(dòng)決定了邊坡地震穩(wěn)定性問(wèn)題在該地區(qū)尤為突出。目前，我國(guó)的公路、鐵路、水利等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正處于高速發(fā)展時(shí)期，這就對(duì)邊坡工程的穩(wěn)定性判識(shí)和滑坡的危害性評(píng)價(jià)提出了更高的要求，以致現(xiàn)有的理論尚不能很好地滿足這一需求。因此，開展邊坡地震穩(wěn)定性分析研究對(duì)降低地震滑坡災(zāi)害，給山區(qū)

2、人民創(chuàng)造一個(gè)良好的生存環(huán)境，保障大型巖土工程設(shè)施的安全正常運(yùn)營(yíng)具有重要的意義。
　　本論文在簡(jiǎn)要回顧邊坡地震穩(wěn)定性問(wèn)題的研究歷史與現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以汶川地震為大背景，針對(duì)現(xiàn)階段存在的相關(guān)科學(xué)問(wèn)題，以地震作用下邊坡的動(dòng)力特性為主線，以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、地震臺(tái)陣實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、數(shù)值分析及理論分析為手段，探明地震作用下巖質(zhì)邊坡的動(dòng)力特性，并在此基礎(chǔ)上，以地震中破壞最為嚴(yán)重的基覆型邊坡（本文定義:基覆型邊坡是指表面分布一定厚度或范圍覆蓋層的巖

3、質(zhì)邊坡，而由基覆型邊坡滑塌所形成的滑坡稱為基覆型滑坡）為研究對(duì)象，深入剖析基覆型邊坡發(fā)生滑塌的成因機(jī)制，提出一套能夠考慮地震動(dòng)三要素（幅值、頻率、持時(shí)）影響的基覆型邊坡地震穩(wěn)定性分析方法和預(yù)測(cè)地震誘發(fā)基覆型滑坡危害范圍的評(píng)價(jià)體系。為此，本文主要完成以下研究工作:
　　1.借助大型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)地震臺(tái)陣的監(jiān)測(cè)結(jié)果，研究了坡面角度、地震烈度、地震波輸入類型、坡體類型以及局部坡體形態(tài)等因素對(duì)巖質(zhì)邊坡動(dòng)力特性的影響，在上述研究

4、成果的基礎(chǔ)上，利用彈性波動(dòng)理論推導(dǎo)了能夠充分考慮地震波特性（持時(shí)、頻率計(jì)幅值）的雙面巖質(zhì)邊坡地震動(dòng)響應(yīng)的理論解，從理論計(jì)算的角度量化的揭示了地震作用下巖質(zhì)邊坡的動(dòng)力特性。
　　2.基于巖質(zhì)邊坡動(dòng)力特性的研究成果，以基覆型邊坡為研究對(duì)象，概化分析模型，借助新型時(shí)間-頻率-幅值分析技術(shù)，結(jié)合振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究成果和數(shù)值分析結(jié)果，從時(shí)域、時(shí)頻聯(lián)合域兩個(gè)方面系統(tǒng)的開展了地震作用下基覆型邊坡的變形特征和滑塌成因機(jī)制的研究。
　　3.隨著對(duì)

5、邊坡動(dòng)力穩(wěn)定性問(wèn)題研究的深入，已普遍認(rèn)識(shí)到應(yīng)用擬靜力法進(jìn)行邊坡地震穩(wěn)定性評(píng)價(jià)所存在的不足，邊坡地震穩(wěn)定性的時(shí)頻分析方法已成為邊坡工程抗震設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)。本文基于彈性波動(dòng)理論，概化地質(zhì)分析模型，利用Hilbert-Huang變換，借助地震作用下基覆型邊坡的變形特征和滑塌成因機(jī)制的研究成果，提出了基覆型邊坡地震穩(wěn)定性的時(shí)頻分析方法，并且通過(guò)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和數(shù)值分析結(jié)果對(duì)其合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　4.長(zhǎng)期以來(lái)，滑坡危害范圍的預(yù)測(cè)模型中僅僅考