基于离散元技术的软硬互层斜坡动力响应及失稳机理研究

发布时间：2021-08-28 12:19

　　为研究不同岩层倾角陡倾顺层软硬互层斜坡在地震作用下的动力响应及失稳机理,以汶川地震中干磨坊滑坡和水磨沟滑坡为原型,结合三维离散元技术开展两种软硬互层斜坡对比分析。动力响应分析结果表明:在相同地震荷载作用下,陡倾软硬互层60°斜坡模型的PGA（峰值地面加速度）放大系数随着高程的增加表现出非线性增长,在坡顶动力响应最为强烈;陡倾软硬互层80°斜坡模型PGA放大系数随着高程的增加表现出先增大后减小再增大的节律性变化,在坡高1/3处和坡肩部位动力响应最为强烈。失稳机理分析结果显示,在地震荷载作用下:陡倾软硬互层60°斜坡模型发生滑移-弯曲式溃滑,斜坡的破坏流程机制分为四个阶段,即①裂缝扩展-层间错动阶段、②坡脚岩体弯曲隆起阶段、③上部岩体横向滑移阶段、④弯曲剪断-整体失稳阶段;陡倾软硬互层80°斜坡模型发生滑移-下部弯曲-上部倾倒式破坏,斜坡的破坏流程机制分为四个阶段,即①微裂隙扩展阶段、②层间错动-局部裂隙贯通阶段、③下部岩体弯曲阶段、④上部岩体倾倒破坏阶段。 

【文章来源】：水利水电技术. 2020,51(04)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

M1坡体PGA分布

M2坡体PGA分布

水磨沟滑坡位于汶川县岷江左岸,属中山地貌。坡表植被稀疏,临空条件较好,原始斜坡坡度约50°[见图1(d)]。滑坡相对河谷高差200～240 m左右,平面上呈矩形,坡体长×宽=50 m×100 m,厚度约1～30 m,滑坡方量约6.0×104 m3。滑坡区坡表覆盖层为第四系残坡积物(Q4el+dl)。基岩出露的地层主要为震旦系、泥盆系,地层结构为软硬岩互层,硬岩以黄褐色硅质板岩为主;软岩以深灰色炭质、硅质页岩为主。坡体风化程度较低,岩体结构较为破碎。水磨沟滑坡地质剖面如图1(e)所示。滑坡区域内经过茂汶断裂带和北川-映秀断裂带。其中对水磨沟滑坡影响较大的是贯穿于整个龙门山中部的F2中央断裂。滑坡区域地质构造如图1(f)所示。在强烈地震力的作用下,坡体后缘拉张裂隙与坡体内部软弱结构面贯通,坡体向下滑移。由于岩层倾角大于坡角,潜在滑动面未临空而抑制坡体继续滑动,导致坡脚附近岩体发生弯曲变形。最终,坡体向临空面产生倾倒变形破坏。

【参考文献】：
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本文编号：3368502