基于地震超載法的土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析.pdf

1、根據(jù)地震影響下邊坡穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀以及尚未解決的問(wèn)題，本文以某邊坡為研究對(duì)象，采用數(shù)值分析方法，建立FLAC3D三維數(shù)值模型，計(jì)算分析地震對(duì)該土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的影響及其破壞機(jī)理。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于數(shù)值分析法，建立某邊坡在地震作用下的分析模型，研究邊坡在地震結(jié)束時(shí)刻的水平和豎向位移、塑性貫通區(qū)域變化、邊坡特征點(diǎn)的位移、速度、加速度時(shí)程變化，分析其在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律，計(jì)算得到地震結(jié)束時(shí)刻坡頂和土層分界處發(fā)生較大的位

2、移，其坡頂附近最大水平位移達(dá)1.5mm，最大豎直位移1.34mm；Q4黃土與Q3黃土地層分層處水平位移達(dá)2.1mm，豎直位移1.34mm；整個(gè)坡沒(méi)有形成一個(gè)大的滑動(dòng)面，只是有小部分的滑動(dòng)，滑動(dòng)面沒(méi)有貫通整個(gè)邊坡，也說(shuō)明坡穩(wěn)定性好。在地震作用完畢之后特征點(diǎn)的位移、速度、加速度時(shí)程變化均最終均趨于水平，即數(shù)值收斂，且并沒(méi)有發(fā)生突變。綜上說(shuō)明邊坡保持穩(wěn)定，該邊坡在遇到小于設(shè)計(jì)地震烈度的地震時(shí)，具有良好的抗震效果。⑵基于有限差分法和強(qiáng)度折減法的

3、基本原理，采用強(qiáng)度折減有限差分法，對(duì)邊坡模型材料參數(shù)進(jìn)行折減，求解邊坡的安全系數(shù)。分別從邊坡特征點(diǎn)的位移和速度數(shù)值收斂及突變情況、邊坡的塑性貫通區(qū)域情況，進(jìn)行分析邊坡的穩(wěn)定性，以求解邊坡的安全系數(shù)。通過(guò)計(jì)算分析可得邊坡在折減系數(shù)k-1.10時(shí)，發(fā)生破壞；在折減系數(shù)k=1.09時(shí)邊坡穩(wěn)定，即邊坡的安全系數(shù)為1.09。⑶按照FLAC3D強(qiáng)度折減法計(jì)算不同地震水平加速度作用下邊坡的安全系數(shù)，計(jì)算得到地震峰值加速度0.01g、0.03g、0.0

4、5g、0.1g、0.2g對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)依次為1.17、1.15、1.09、1.03、0.82；通過(guò)安全系數(shù)與地震峰值加速度關(guān)系計(jì)算得到該邊坡臨界地震力為0.1069，邊坡動(dòng)力超載穩(wěn)定系數(shù)Kd=2.12>1，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，可以承受0.106g地震力的作用，穩(wěn)定性良好；應(yīng)用荷載增強(qiáng)法求得該邊坡臨界地震峰值加速度為0.10g，邊坡動(dòng)力超載穩(wěn)定系數(shù)Kd=2.00>1，邊坡穩(wěn)定性良好；通過(guò)比較可以得到應(yīng)用強(qiáng)度折減法計(jì)算臨界地震力和超載穩(wěn)定系數(shù)