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《地震力作用下的反倾岩质边坡失稳机制 精灵论》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、地震力作用下的反倾岩质边坡失稳机制陈冉升1,刘高1,卡毛措1,吴玮江2(1.兰州大学土木工程与力学学院,兰州,730000;52.甘肃省科学院地质自然灾害防治研究所,兰州,730000)摘要:为了探讨地震作用下边坡动力失稳机制,针对反倾巨厚层状岩质边坡,以汶川地震诱发的寨子崖滑坡为例,采用数值计算方法,分析地震作用下反倾岩质边坡的动力响应特征。底部锯齿状滑面的形成及顶部部分岩土体被抛出表明岩质边坡在地震作用下的失稳机制包含了边坡在竖向地震作用下拉裂引起的破坏。实际的岩质边坡在地震力作用下的失稳是岩体10受拉和受剪共同作用引起
2、的,特别是在地震往复运动中,边坡岩土体更易发生拉破坏。水平和竖向加速度共同作用时,竖向地震力对稳定性和位移有更大的影响。关键词:地震;岩质滑坡;竖向地震力;动力破坏InstabilityMechanismofAnti-dipRockSlopeUnder15SeismicLoadChenRansheng1,LiuGao1,KaMaocuo1,WuWeijiang2(1.SchoolofCivilEngineeringandMechanic,LanzhouUniversity,Lanzhou,730000;2.Geologica
3、lHazardsPreventionInstitute,GansuAcademyofSciences,Lanzhou,730000)Abstract:ThedynamicresponsecharacteristicofheavylayerandAntidipStratifiedrockslopeunder20seismicloadisinvestigatedbythenumericalanalysis,withtheZhaiziyaLandslideasanexamplewhichinducedbytheWenchuanEa
4、rthquake,inordertoclarifythedynamicinstabilityoftheanti-diprockslopecausedbytheearthquake.Theresultshowsthat,serratedslipsurfaceformedinthelowerpartandthrowing-outofpartialrockmassintheupperpartoftherockslopeindicatethattensionfailurecausedbyverticalseismicloaddomi
5、natesthefailuremechanismoftherockmass.Infact,the25failureofrockslopeunderseismicloadarecausedbythecombinedactionoftensilestressandshearstress,besides,tensionfailurearemorecommonwithintherockslope,especiallyinthereciprocatingmotioninducedbytheseismicload.Thevertical
6、accelerationwasfoundtoreducefurtherthestabilityanddisplacementoftherockmasses.Keywords:earthquake;rockslope;verticalseismicload;dynamicfailuremechanism301引言地震作用下的边坡稳定是岩土工程中十分关心的问题之一,以“5·12汶川地震”为例,因其震级高、释放能量大和持续时间长,导致四川、甘肃、陕西等51个县(市)严重受灾[1],地震诱发的滑坡、崩塌等次生灾害比地震造成的直接危害
7、更为严重[2]。35地震作用下边坡稳定性的核心是边坡岩土体的动力响应[3],人们采用数值方法和动力试验等方法,对边坡的动力响应及变化规律[3-5]、土体软化[6]、边坡破坏特征[7,8]、稳定性[9,10]以及变形破坏机制等开展了大量研究。基于对地震作用力的认识,当前研究以及工程设计和治理中仍多关注水平地震力。越来越多的研究和地震记录表明,地震期间不仅有水平地震力,也有竖向地震力,地震对建筑物的破坏因水平震力和竖向地震力共同作用而发生[11]。地震作用下岩土体的变形破40坏与失稳也是二者共同作用所致[12-15],更有甚者,
8、某些情况下后者的作用于远大于前者[13-15],如“5·12汶川地震”时,地震记录到的地面运动竖向和水平加速度基本相当,重达300吨的巨石从山顶被抛射下来[12]。众所周知,不同赋存环境和结构的岩土体,其力学性质不同,对地震动力作者简介:陈冉升(1986-),女,主要研究方向:岩土工程数值