地震条件下软岩边坡崩塌初步研究

《地震条件下软岩边坡崩塌初步研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、地震条件下软岩边坡崩塌初步研究【摘要】针对西北地区地震条件的弱膨胀性软岩坡体的崩塌问题，以G312界古公路边坡作为工程实例，采用CDEM模拟软件，对弱膨胀性软岩坡体进行数值模拟计算，从应力改变和位移变形两个方面揭示了地震作用对于弱膨胀性软岩的崩塌，同时通过数值模拟在地震发生过程中，随着时间的推移，模拟出浅层边坡崩塌的破坏过程。【关键词】边坡；崩塌；数值模拟；位移变形引言G312线界古公路水库坡崩塌段位于甘肃省西北部古浪县境内，边坡崩塌地点海拔2390〜2400米。该工程地点为不对称路堑工程，边坡基岩为白垩纪厚层灰色砂岩与紫红色泥岩互层，其屮泥岩呈砂泥质结构、碎屑状,表层受强风化后岩质软、破

2、碎，易崩解风化；砂岩构造裂隙较发育，切割成块体状。崩塌病害地点处于地震带，历史上曾经发生过强烈的地震，现今小震与弱憲活动也很频繁，是我国巫点监视的主要地震活动区之一。对于该地区的地震对于边坡崩塌的研究是非常有必要的，同时为完善我国地质灾害防治提供了理论依据。1、地质条件G312线界古公路水库坡崩塌病害地点刖塌病害地点主要是白垩系地层，为一套灰色、灰绿色、紫色、紫褐色的砂岩、泥岩、砂砾岩及含砾砂岩互层，属陆相湖盆及山间凹地沉积，后期受造山运动的影响，岩层呈较高角度向南倾斜，发育两组构造节理，将岩体切割成大小不等的岩块状，节理面较平直光滑，呈半闭合状。崩塌病害地点边坡基岩为白垩纪厚层灰色砂岩与

3、紫红色泥岩互层，其屮泥岩呈砂泥质结构、碎屑状，表层受强风化后岩质软、破碎，易崩解风化。砂岩构造裂隙较发育，切割成块体状。根据现场调查研究和室内试验研究，白垩系地层的工程地质特征如下：砂岩：颜色以灰色。灰绿色、紫色的互层色调分布，成分以石英、长石为主,中粒或粉细粒结构；砂砾岩：岩石颜色以灰绿色为主，砂粒成分成分主要为石英、长石，砾石成分较复杂，多为变质岩碎屑物质，砾石磨圆度较好,呈浑圆状，分选比较均匀；泥岩：颜色以紫褐色为主，灰绿色为辅，成分以粉土矿物和粘土矿物为主，泥质结构，层里构造，多以中后层状产出。2、崩塌病害成因和地质构造该病害的现场特征为：斜坡陡峻，坡度均大于70°，总高度20m左

4、右;风化严重。并且通过室内试验得出岩体的成岩作用差，具膨胀性，易崩解,由于岩体具有膨胀性，受干湿环境条件的变化，对边坡的稳定性存在一定的影响。因为风化的差异性造成部分岩体突出、部分岩体内凹，形成突出悬空的岩体，发生落石与崩塌的机率很大；此外，由于岩体本身具有弱膨胀性，具有失水干缩和遇水膨胀的力学特性，导致在干湿循环的自然气候作用下，尤其在雨季，随着雨水渗入表层裂隙，裸露在外的边坡容易发生反复胀缩，边坡含水量变人，岩体随之软化、崩解扩展，从而降低边坡岩土体的粘聚力与内摩擦角，使得边坡岩体稳定性降低，导致落石与滑塌，进而为崩塌创造了临空面。崩塌病害地点处于祁连山一河西走廊地震带，新构造运动非常

5、强烈,历史上曾经发生过强烈的地震,现今小震与弱震活动也很频繁。甘肃属于祁连山的河西走廊地震带，丿力史上曾发生过多次比较大的地震。上世纪20〜30年代也发生7级以上地震。祁连山的河西走廊处于青藏高原边缘，地震运动特点与汶川地震相似，都是受到青藏高原隆起向周边施压所致。从目前青藏高原活动角度看，近20年〜30年，甘肃地区的地震形势值得长期警惕。从目前看來，北部余震靠近甘肃更多一些，向北延伸可能性还是有，警戒程度需提高，尤其是抗震加固。对于该地区的地震对于边坡崩塌的研究是非常冇必要的，同时为完善我国地质灾害防治提供了理论依据。3、地震条件下数值模拟和结果分析在对于边坡的稳定性分析的方法主要是利用

6、了CDEM软件，通过离散元法考虑边坡的整体稳定性从而模拟出边坡的位移和变形过程。自然状态下坡体Y轴方向的位移地震条件下坡体Y轴方向的位移口然状态监测点X和Y方向位移地震状态监测点X和Y方向位移根据CDEM数值模拟分析获得的图片在自然状态下坡体Y方向的最大位移9cm,坡体在自然状态下坡体本身已经不能自稳，通过自然状态下监测点X和Y轴方向的位移对比可以看出在Y方向上的位移明显大于X方向的位移，山此可以得出坡体在不能自稳的状态下必然会发生崩塌现象。在坡体数值模型中施加地震荷载后，坡休所产生的的最大位移可以达到70cm,由此可以看出坡体己经严重破裂，通过地震状态下监测点X和Y轴方向的位移对比可以看

7、出每次在波峰通过时段坡体的y方向最大位移改变量为6cm,随看地震波的不断作用坡体Y轴位移会不断的增大。参考文献：[1]陈洪凯，王蓉，唐红梅.危岩研究现状及趋势综述.重庆交通学院学报，2003,22(3)：18〜22・[2]蒋忠信•陈光曦•吴宗俭.《中国山区道路灾害防治》•重庆•重庆大学出版社.1996[3]单炜•刘红军•于玲•王黎明.《公路工程地质灾害与防治》•哈尔滨.东北林业大学出版社.2005.11