水平地震力作用下顺倾结构面对岩质边坡破坏影响分析.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１５／２３（３）０４４８０６ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０３．０１１水平地震力作用下顺倾结构面对岩质边坡破坏影响分析李锦（甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司兰州７３００３０）摘要基于断裂理论和波动理论对水平地震力作用下对岩质边坡顺倾结构面的破坏建立了数学模型，在不考虑结构面填充物的影响下分析了结构面的长度、埋深及倾角在水平地震动力作用下对边坡破坏的影响。分析结果表明，当结构面埋深与长度ｈ／Ｌ相差不大时，对于一定的水平地震加速度ａ，结构面

2、埋深和长度越大，边坡在地震作用下越容易破坏；当结构面埋深和长度一定时，边坡破坏随着水平地震加速度的增大而增强。另外，结构面的倾角在增大过程中，岩体所受的拉应力逐渐增大，剪应力则表现为先增大，后减小。这是由于当结构面的埋深与长度一定时，随着倾角的增大，地震作用下边坡是从剪切破坏逐渐向拉张破坏过渡。该模型对地震作用时边坡稳定性分析具有一定的参考意义。关键词岩质边坡结构面地震拉断破坏剪切破坏中图分类号：ＴＵ４５文献标识码：ＡＩＮＦＬＵＥＮＣＥＯＦＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬＰＬＡＮＥＴＯＦＡＩＬＵＲＥＯＦＲＯＣＫＳＬＯＰＥＵＮＤＥＲＳＥＩＳＭＩＣＬＯＡＤＩＮＧＬＩＪｉｎ（Ｇａ

3、ｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＰｌａｎｎｉｎｇ，ＳｕｒｖｅｙａｎｄＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ，Ｌｔｄ．，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００３０）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｓｅｉｓｍｉｃｗａｖｅａｔｔｅｎｕａｔｅｓｆａｓｔｅｒｔｈａｎｉｔｓｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｏｎｌｙｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｓｅｉｓｍｉｃｆｏｒｃｅｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃｍｏｄｅｌｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｏｆｒｏｃｋｓｌｏｐｅ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｌｅｎｇｔｈ，ｂ

4、ｕｒｉｅｄｄｅｐｔｈａｎｄｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｌａｎｅｔｏｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｏｆｓｌｏｐｅａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｂｕｒｉｅｄｄｅｐｔｈａｎｄｔｈｅｌｅｎｇｔｈｈ／Ｌａｒｅｉｎａｓｉｍｉｌａｒｖａｌｕｅ，ｆｏｒａｃｅｒｔａｉｎｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｓｅｉｓｍｉｃａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎａ，ｔｈｅｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｓｌｏｐｅｗｏｕｌｄｂｅｅａｓｉｅｒｔｏｏｃｃｕｒｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｂｕｒｉｅｄｄｅｐｔｈａｎｄｌｅｎｇｔｈ．Ｗｈｉｌｅｗｈｅｎｔｈ

5、ｅｂｕｒｉｅｄｄｅｐｔｈａｎｄｌｅｎｇｔｈａｒｅｋｅｅｐｉｎｃｏｎｓｔａｎｔｖａｌｕｅｓ，ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｏｆｓｌｏｐｅｗｏｕｌｄｂｅｃｏｍｅｅａｓｉｅｒｗｉｔｈｔｈｅａｕｇｍｅｎｔｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｓｅｉｓｍｉｃａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｗｉｔｈｔｈｅｅｎｌａｒｇｅｏｆｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｌａｎｅ，ｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓｉｎｒｏｃｋｍａｓｓｅｓｗｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｇｒａｄｕａｌｌｙ．Ｗｈｉｌｅｔｈｅｓｈｅａｒｓｔｒｅｓｓｗｏｕｌｄｂｏｏｓｔａｔｆｉｒｓｔａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅ．Ｔｈ

6、ｉｓｃａｎｂｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｄｔｏｔｈｅｒｅａｓｏｎｔｈａｔｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｏｆｒｏｃｋｍａｓｓｅｓｕｎｄｅｒｅａｒｔｈｑｕａｋｅｗｏｕｌｄｃｈａｎｇｅｆｒｏｍｓｈｅａｒｓｔａｔｅｔｏｔｅｎｓｉｌｅｓｔａｔｅｗｈｅｎｔｈｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｂｕｒｉｅｄｄｅｐｔｈｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｌａｎｅａｒｅｋｅｅｐｉｎｃｏｎｓｔａｎｔ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｕｐｅｒｓｔｉｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｗａｖｅ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｌｅｎｇｔｈａｎｄｂｕｒｉｅｄｄｅｐｔｈｔｏｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｓｌｏｐｅｕｎ

7、ｄｅｒｓｅｉｓｍｉｃｌｏａｄｉｎｇｉｓｅｘｐｌｏｒｅｄａｓｗｅｌｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｂｅｒｅｆｅｒｒｅｄｔｏｔｈｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｓｅｉｓｍｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｌｏｐｅ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＲｏｃｋｓｌｏｐｅ，Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｌａｎｅ，Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ，Ｔｅｎｓｉｌｅｆａｉｌｕｒｅ，Ｓｈｅａｒｆａｉｌｕｒｅ书收稿日期：２０１５－０１－１０；收到修改稿日期：２０１５－０３－１９．作者简介：李锦（１９７１－），男，学士，高级工程师，从事岩土工程勘察设计工作．Ｅｍａｉｌ：２５４８６７４５９８＠ｑｑ．ｃｏｍ２３（３）李锦：水平地震力作用

8、下顺倾结构面对岩质边坡破