强震区岩质边坡长期稳定性评价方法研究
发布时间：2022-01-08 06:32
我国西南地区地震频发,大量边坡受强震累积作用产生损伤,极易受降雨和人类工程活动诱发滑坡灾害,直接威胁重大工程安全,开展强震区岩质边坡长期稳定性评价方法研究尤为重要。本文以西南地区典型滑坡地质灾害体为研究对象,开展岩质边坡振动台模型试验,研究边坡模型在地震荷载下的动力响应特性、动力演化规律和破坏机理。提出基于动力放大效应和塑性效应的岩质边坡长期稳定性判别指标体系。运用国家强震台网信息,提出了震后岩质边坡长期稳定性评价方法,在实际工程中开展应用。针对金沙江特大桥华坪岸桥址边坡,设计并开展了振动台模型试验,研究强震作用下岩质边坡动力响应。采用水泥、砂、粘土、铁粉的混合材料模拟玄武岩,PVC板模拟凝灰岩结构面。通过改变输入地震荷载的类型、方向,并不断增大地震烈度,研究地震累积作用对岩质边坡的影响。加速度和位移响应结果均揭示了,水平地震荷载作用下边坡动力响应要强于竖直地震荷载,加速度放大效应主要集中在坡顶和坡面中部,最大可达3.7倍,累计永久位移主要发生在坡面中部,破坏时最大可达38mm。边坡的破坏模式为:滑动面沿后缘陡倾结构面剪出、贯通性结构面滑动、下部坡脚附近剪出。详细分析了加速度峰值、加速...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大桥选址图
上海交通大学硕士学位论文-14-图2-1大桥选址图Fig.2-1LocationofJinshajiangBridge图2-2华坪岸地形地貌Fig.2-2TopographicfeaturesofHuapingslope2.1.3工程地质参考《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2013）与《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）以及相关的滑坡防治工程技术要求，并考虑其可能造成的危害，金沙江大桥桥墩（与锚墩）所在位置华坪岸与丽江岸边坡防治等级应拟定为Ⅰ级边坡。工程区地处扬子准地台边缘的丽江台缘褶皱带内，区内构造发育，新构造动动强烈，多条活动性断裂从工程区外围通过。场区地震基本烈度达Ⅷ度，其50年超越概率10%的地震荷载加速度峰值为0.246g，100年超越概率2%的地震荷载加速度峰值为0.399g。华坪岸岸坡的稳定性评价及支护处理措施，应考虑地震的影响。根据《华丽高速公路金安金沙江大桥桥址边坡稳定性评价报告》，岩石抗压强
上海交通大学硕士学位论文-15-度及物理性试验成果见表2-2。从表2-2中可看出:玄武岩等火山岩的平均湿抗压强度在87.28MPa以上，属于坚硬岩类；凝灰岩抗压强度差别较大，个别凝灰岩湿抗压强度23MPa，属软弱岩石。除凝灰岩外，中风化岩石与未风化岩石的抗压强度无明显降低，此现象可能与风化类型主要为物理风化有关。综上所述，影响边坡稳定性的主要因素有地形地貌、地层岩性、结构面组合条件以及强度、地震附加荷载等。针对以上主要影响边坡稳定性的因素，结合金安金沙江大桥边坡的实际状况。该区的边坡主要是自身的稳定性，潜在破坏发展趋势以及对桥墩基础区的影响。目前桥轴线金沙江两岸边坡在已有结构面组合条件以及强度在自然条件工况下是相对稳定的，但在地震条件下的稳定性可能在部分地段不满足边坡工程稳定性要求。因此，地震附加荷载和结构面组合条件及其强度是本区边坡稳定性的主要控制因素。图2-3华坪岸坡地质条件Fig.2-3GeologicalconditionsofHuapingslope
【参考文献】：
期刊论文
[1]汶川地震竖向地震动衰减关系[J]. 刘平,罗奇峰,陈兴周. 哈尔滨工业大学学报. 2020(02)
[2]考虑土体非均质性的三维土坡稳定性上限分析[J]. 李镜培,龚卫兵,李林,操小兵. 同济大学学报(自然科学版). 2018(10)
[3]高频次微小地震下顺倾软硬互层边坡动力稳定性研究[J]. 刘新荣,何春梅,刘树林,刘永权,路雨明,谢应坤. 岩土工程学报. 2019(03)
[4]云南地区地震动特征与堆积体滑坡动力响应分析[J]. 周晓靖,王进,张振平,李果,付晓东. 水利与建筑工程学报. 2018(03)
[5]基于2014年云南地区地震的地震预警参数与快速震级估算研究[J]. 李鸿杰,张建经,陈逸民,余宽原,韩嘉怡,樊惠惠,胡蓉平. 世界地震工程. 2018(02)
[6]三维确定性模型在浅层黄土滑坡稳定性预测中的应用[J]. 辛星,张帆宇. 工程科学学报. 2018(04)
[7]山区公路沿线地震滑坡易发性区划研究[J]. 谢朋,文海家,胡东萍. 中国公路学报. 2018(02)
[8]基于带状震源破裂机制的斜坡动力响应[J]. 崔芳鹏,许强,殷跃平,胡瑞林,陈紫娟,刘伟. 岩土力学. 2018(01)
[9]500 m级超高边坡时效变形特征及长期稳定性研究[J]. 张公平,周钟,姜清辉,位韦. 地下空间与工程学报. 2017(06)
[10]隐伏断层地震诱发滑坡易发性评价[J]. 黄赠,王锐,赵宇,魏振磊. 浙江大学学报(工学版). 2017(11)
博士论文
[1]山区高等级公路层状岩质边坡稳定性HSMR快速评价体系研究[D]. 石豫川.成都理工大学 2007
[2]工程高边坡病害空间预测理论及其应用[D]. 杨涛.西南交通大学 2006
[3]层状岩体边坡工程力学参数研究[D]. 巫德斌.河海大学 2005
硕士论文
[1]地震作用下斜坡失稳判别宏观指标评价方法研究[D]. 段玉石.中国地震局工程力学研究所 2015
[2]山区高速公路岩质边坡稳定性分级方法研究[D]. 肖国峰.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2007
[3]滇藏铁路金沙江河谷段工程地质条件研究[D]. 郭长宝.中国地质科学院 2007
本文编号：3576063
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大桥选址图
上海交通大学硕士学位论文-14-图2-1大桥选址图Fig.2-1LocationofJinshajiangBridge图2-2华坪岸地形地貌Fig.2-2TopographicfeaturesofHuapingslope2.1.3工程地质参考《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2013）与《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）以及相关的滑坡防治工程技术要求，并考虑其可能造成的危害，金沙江大桥桥墩（与锚墩）所在位置华坪岸与丽江岸边坡防治等级应拟定为Ⅰ级边坡。工程区地处扬子准地台边缘的丽江台缘褶皱带内，区内构造发育，新构造动动强烈，多条活动性断裂从工程区外围通过。场区地震基本烈度达Ⅷ度，其50年超越概率10%的地震荷载加速度峰值为0.246g，100年超越概率2%的地震荷载加速度峰值为0.399g。华坪岸岸坡的稳定性评价及支护处理措施，应考虑地震的影响。根据《华丽高速公路金安金沙江大桥桥址边坡稳定性评价报告》，岩石抗压强
上海交通大学硕士学位论文-15-度及物理性试验成果见表2-2。从表2-2中可看出:玄武岩等火山岩的平均湿抗压强度在87.28MPa以上，属于坚硬岩类；凝灰岩抗压强度差别较大，个别凝灰岩湿抗压强度23MPa，属软弱岩石。除凝灰岩外，中风化岩石与未风化岩石的抗压强度无明显降低，此现象可能与风化类型主要为物理风化有关。综上所述，影响边坡稳定性的主要因素有地形地貌、地层岩性、结构面组合条件以及强度、地震附加荷载等。针对以上主要影响边坡稳定性的因素，结合金安金沙江大桥边坡的实际状况。该区的边坡主要是自身的稳定性，潜在破坏发展趋势以及对桥墩基础区的影响。目前桥轴线金沙江两岸边坡在已有结构面组合条件以及强度在自然条件工况下是相对稳定的，但在地震条件下的稳定性可能在部分地段不满足边坡工程稳定性要求。因此，地震附加荷载和结构面组合条件及其强度是本区边坡稳定性的主要控制因素。图2-3华坪岸坡地质条件Fig.2-3GeologicalconditionsofHuapingslope
【参考文献】：
期刊论文
[1]汶川地震竖向地震动衰减关系[J]. 刘平,罗奇峰,陈兴周. 哈尔滨工业大学学报. 2020(02)
[2]考虑土体非均质性的三维土坡稳定性上限分析[J]. 李镜培,龚卫兵,李林,操小兵. 同济大学学报(自然科学版). 2018(10)
[3]高频次微小地震下顺倾软硬互层边坡动力稳定性研究[J]. 刘新荣,何春梅,刘树林,刘永权,路雨明,谢应坤. 岩土工程学报. 2019(03)
[4]云南地区地震动特征与堆积体滑坡动力响应分析[J]. 周晓靖,王进,张振平,李果,付晓东. 水利与建筑工程学报. 2018(03)
[5]基于2014年云南地区地震的地震预警参数与快速震级估算研究[J]. 李鸿杰,张建经,陈逸民,余宽原,韩嘉怡,樊惠惠,胡蓉平. 世界地震工程. 2018(02)
[6]三维确定性模型在浅层黄土滑坡稳定性预测中的应用[J]. 辛星,张帆宇. 工程科学学报. 2018(04)
[7]山区公路沿线地震滑坡易发性区划研究[J]. 谢朋,文海家,胡东萍. 中国公路学报. 2018(02)
[8]基于带状震源破裂机制的斜坡动力响应[J]. 崔芳鹏,许强,殷跃平,胡瑞林,陈紫娟,刘伟. 岩土力学. 2018(01)
[9]500 m级超高边坡时效变形特征及长期稳定性研究[J]. 张公平,周钟,姜清辉,位韦. 地下空间与工程学报. 2017(06)
[10]隐伏断层地震诱发滑坡易发性评价[J]. 黄赠,王锐,赵宇,魏振磊. 浙江大学学报(工学版). 2017(11)
博士论文
[1]山区高等级公路层状岩质边坡稳定性HSMR快速评价体系研究[D]. 石豫川.成都理工大学 2007
[2]工程高边坡病害空间预测理论及其应用[D]. 杨涛.西南交通大学 2006
[3]层状岩体边坡工程力学参数研究[D]. 巫德斌.河海大学 2005
硕士论文
[1]地震作用下斜坡失稳判别宏观指标评价方法研究[D]. 段玉石.中国地震局工程力学研究所 2015
[2]山区高速公路岩质边坡稳定性分级方法研究[D]. 肖国峰.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2007
[3]滇藏铁路金沙江河谷段工程地质条件研究[D]. 郭长宝.中国地质科学院 2007
本文编号：3576063
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