逆层岩质边坡地震动力破坏过程 FLACPFC2D耦合数值模拟分析.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2014／22(6)一1257-06DOI：10．13544／j．cnki．jeg．2014．06．033逆层岩质边坡地震动力破坏过程FLAC／PFC2D耦合数值模拟分析术刘蕾①陈亮②崔振华③李慧④(①长安大学地质工程与测绘学院西安710054)(②中国地质环境监测院北京100081)(③浙江华东建设工程有限公司杭州310030)(④河北省区域地质矿产调查研究所廊坊065000)摘要建立含有非贯通层面和正交次级节理的逆层岩质边坡FLAC／PFC。耦合计算模

2、型，进行地震动力破坏过程模拟试验，研究了逆层岩质边坡地震动力破坏机理。试验结果证明，在地震动力破坏过程中，边坡内部层面主要产生剪切破坏，少量张拉破坏集中于逆层边坡顶部位置并且总是发生在坡体已经产生动力失稳之后，因此层面的抗拉强度并不影响逆层边坡的地震动力稳定性。坡顶正交次级节理只能产生张拉破坏，形成宏观的岩层倾倒趋势，而坡底的正交次级节理既会产生张拉破坏，也会产生剪切破坏，破坏面滑动趋势明显。动力响应坡顶放大效应和破坏面发育位置深度导致坡顶岩体的张拉倾倒早于坡底岩体的剪切滑动，与逆层边坡静力倾倒破坏顺序相反。关键词逆层岩质边坡非贯通层面正交

3、次级节理地震FLAC／PFC耦合计算中图分类号：O319．56文献标识码：AFLAC／PFCDHYBRIDSIMULATIoNFoRSEISMICALLYINDUCEDFAILUREPRoCESSoFToPPLINGRoCKSLoPELIULei①CHENLiang~CUIZhenhua③LIHui④(CollegeofGeologicalEngineeringandGeomatic，ChanganUniversity，Xian710054)(~chinaInstituteofGeo—EnvironmentMonitoring，Beijin

4、g100081)((~ZhejiangEastChinaConstructionProjectLimitedCompany，Hangzhou310030)(@HebeiInstituteofRegionalGeologyandMineralResourcesSurvey，Langfan065000)AbstractThispaperpresentsFLAC／PFC”hybridnumericalmodelsforatypicaltopplingrockslopewithintermittentbeddingplanesando~hogona

5、lsecondaryrockjointsinside．Theseismicallyinducedfailureprocessesoftheslopearesimulatedandanalysed．Thesimulationresultsrevealthattherockbeddingplanegenerallyfailsinshearduringthedynamicfailureprocess．Veryfewtensilefailureofthebeddingplanecanoccuronthetopoftheslope．Buttheten

6、silefailurealwaysappearsafterthecollapseofthewholeslope．Thereforethetensilestrengthofthebeddingscannotservetoaffecttheactualdynamicstabilityoftheslopeinawhole．Secondaryrockjointsonthetopofslopecanonlyfailintension，resultingrocklayertoppling．Thejointsonthebottomoftheslopeca

7、nfailbothintensionandshear，inducingshearingdisplacementalongthepenetratingjointsurfaces．Moreover，thejoint}收稿日期：2013—11-21；收到修改稿Et期：2014-05—06．第一作者简介：刘蕾(1983一)，女，博士生，主要从事地质灾害防治研究．Email：lixianglong1986@gmail．coin1258JournalofEngineeringGeology工程地质学报2014failureatthetopofslope

8、alwaysOccursbeforethejointfailureatthebottom，whichiscompletelyoppositetotheclassicfailure