优势结构面控制的岩质边坡强震破坏机制研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004-9665／2012／20(3)-0305—06优势结构面控制的岩质边坡强震破坏机制研究木鲁功达①晏鄂川①赵建军②姜胜来①(①中国地质大学(武汉)q-程学院武汉430074)(②成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059)摘要据统计，由地震所造成的损失中，地震所诱发的滑坡和崩塌造成的损失约占40％。对于地震作用下斜坡变形破坏的类型与机制，前人已有大量的研究和归纳，然而对此问题的数值模拟研究则少有涉及。四川省什邡市北部山区在5·12汶川地震中

2、烈度达到11度，遥感解译出的地震诱发崩滑体地质灾害点达161处，其破坏机制主要有顺层一切层滑坡和滑移式崩塌2种形式。本文针对这一地区2种典型滑坡地质灾害，利用赤平投影图分析方法确定边坡的控稳优势结构面组合，在此基础上用离散元数值模拟软件对其失稳过程进行数值模拟计算，分析结果显示：第1种斜坡破坏类型表现为缓倾坡外层状结构斜坡在强震作用下，坡顶首先出现拉裂，斜坡中部的结构面发生剪切变形，随着斜坡上部拉裂面向中部不断延伸并贯通，滑体便从高位沿中部缓倾结构面快速剪出。这种斜坡的变形破坏力学机制为滑移一拉裂，其破坏方式为顺层一切层滑坡。第2种斜坡破

3、坏类型表现为高陡块状结构斜坡在强震作用下，斜坡上部结构面首先被拉裂，发生松动，被切割的块体沿拉裂面底端缓倾坡内或水平的结构面向外产生剪切变形，并在持续地震力作用下不断向坡外运动，以翻滚、崩落的方式运动至坡脚。这种结构类型斜坡的变形破坏力学机制为拉裂一滑移，其破坏方式为滑移式崩塌。关键词优势结构面地震斜坡结构离散元数值模拟破坏机制中图分类号：0319．56文献标识码：AFAILUREMECHANISMoFPREFERREDSTRUCTUREPLANECoN．TRoLLEDLITHOLOGICSLoPEDURINGINTENSIVEEARTH

4、QUAKELUGongda①YANEchuan①ZHAOJianjun②JIANGShenglai①(①FacultyofEngineering，ChinaUniversityofGeoscience(Wuhan)，Wuhan430074)(~StateKeyLaboratoryofGeohazardPreventionandGeoenvironmentProtection，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu610059)AbstractAccordingtostatistics，thedamage

5、causedbyea~hquake-inducedlandslidesandcollapsescanaccountforabout40％ofallthatcausesbyearthquake．Asforthemechanismsandmodesofslopedeformationandfailureunderseismicforce，alotofprevioustheoriesandachievementshavebeenreached．But，numericalsimulationre—searchislimited．Theseismi

6、cintensityofthenorthernmountainousareaofShi~ngCity，Sichuanprovincereached11degreesduringthe5．12Wenchuanearthquake．Theremotesensingsystemhadinterpretedupto161sitesofge-ologicalhazardsinducedbythat．Theirbasicfailuremodesarebedding—layercuttingslidesandslippingcollapses．This

7、paperconsideredtwotypicalgeo-hazardstriggeredbythe5．12Wenchuanearthquake，andanalyzedtheirster-eographicprojection．itworkedoutthecombinationmodesofpreferredstructureplaneswhichcontrolledtheslopestability．Thenitappliednumericalsimulationwithdiscreteelementssoftwaretosimulat

8、etheirprocessoffailure．$收稿日期：2012一O1—20；收到修改稿日期：2O12—04一i2．第一作者简介：鲁功达，工程地质专业．Email：lugongda@163．