高烈度山区地震触发崩塌滑坡危险性区划方法研究

发布时间：2020-09-30 00:13

　　大量实震资料表明,地震触发崩塌滑坡是造成道路工程损毁的主要原因,以Newmark滑块模型为理论基础的Jibson边坡永久位移预测公式,是目前唯一可以从坡体变形损伤微观指标和坡体整体破坏概率评价地震触发崩塌滑坡危险性的方法。经“5.12”汶川地震实震资料检验,Jibson方法计算值小于坡体实测位移值,理论分析发现,滑块模型未考虑滑动面抗剪强度在地震作用过程中的衰减效应,是导致计算值偏小的主要原因。鉴此,通过对滑动面岩土体的有效内摩擦角和有效粘聚力添加衰减系数的方法,修正Newmark滑块模型;在此基础上,参考Jibson边坡失稳概率模型的方法框架,利用汶川地震实震资料,建立了以面密度为区划指标的地震触发崩塌滑坡危险性区划判据;并利用“4.20”芦山地震实震资料对区划方法的准确性进行了检验。论文取得成果:1、通过对比Jibson位移预测方法的计算值与汶川地震边坡位移实震资料,检验了Jibson预测方法的准确性,得出了Jibson方法计算值较实震值偏小的结论。从Jibson方法的理论基础Newmark滑块模型出发,分析得到模型计算值偏小的原因为:该理论将地震过程中边坡的抗剪强度视为恒定值,忽略了动荷载作用时坡体滑动面抗剪强度的衰减效应。这一发现为Newmark模型的修正提供了理论依据。2、根据滑带土振前直剪试验、振后直剪试验和动三轴试验,考虑最常见的地震烈度即VIII、IV度,确定了滑动面土体抗剪强度参数粘聚力和内摩擦角的衰减系数分别为0.6和0.85,得到坡体临界加速度变为原先0.7倍,通过添加衰减系数的方法得到修正的Jibson临界加速度比位移计算公式,在一定程度上提高了公式的预测精度。3、在修正Jibson位移预测方法的基础上,参考其边坡失稳概率模型的建模思想,利用汶川地震中提取的滑坡面密度数据,建立了Newmark永久位移与滑坡面密度的定量关系式,提出一套以滑坡面密度为危险性指标的地震触发崩塌滑坡危险性区划方法,并选用芦山地震面密度数据对该区划方法的合理性进行检验,结果显示区划结果与实际情况较为相符,表明该区划方法对实际工程具有一定的指导意义。4、利用本文建立的地震触发崩塌滑坡危险性区划方法对川藏公路林芝-波密段区域进行地震滑坡的危险性区划工作,以期为当地地震滑坡的防治和预警工作提供一定的帮助和指导。论文提出的地震滑坡危险性区划方法不仅可预测同震崩塌滑坡的严重程度,而且还包含了反映震后山地灾害孕灾环境变化的信息,可为高烈度地震山区道路选线设计提供科学依据。
【学位单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P642.2
【部分图文】：

滑块模,临界加速度

图 2-1 Newmark 滑块模型图 2-2 Newmark 滑块理论计算方法2.1.1 坡体临界加速度的概念从原理上来看，临界加速度是边坡抵抗地震加速度能力的一种表达形式，对于临界加速度 ac的计算，Newmark 给出了以下计算公式：F 1)c sa =( - gsin 式（2-2）2.1.2 坡体临界加速度计算公式的推倒过程临界加速度的具体推导过程如下：如图 2-3（a），边坡在静态受力条件下处于极限状态时，滑动体的下滑力等于抗滑力即：mg sin a cA mg cos a tan 式（2-3）

理论计算方法,滑块,临界加速度

模型图,临界加速度,模型,边坡

图 2-3 临界加速度的推导模型边坡临界加速度的函数表达式中可以看出，临界加速度 ac与静力安边坡坡角有关。对于区域性的边坡稳定性评价来说，需要将滑动面力以及降雨入渗的客观因素考虑在内。因此，区域性的边坡静力安全单个边坡那样，可以被精确地计算出来。于是，采用了无限边坡安全求解公式。模型如示意图 2-4。

【参考文献】