15568.強震條件下高陡巖質邊坡崩塌及坡腳巖堆動力響應特征

1、分類號UDC學校代碼：10616學號：20n02鯉75成都理工大學碩士學位論文強震條件下高陡巖質邊坡崩塌及坡腳巖堆動力響應特征龍浩指導教師姓名及職稱巨能攀教授申請學位級別工學碩士專業(yè)名稱地質工程論文提交日期2014年6月論文答辯日期2014年6月學位授予單位和日期成都理工大學(2014年6月)答辯委評閱人2014年6月摘要強震條件下高陡巖質邊坡崩塌及坡腳巖堆動力響應符仕摘要512汶川大地震引發(fā)了大量地滑坡、崩塌等地質災害，造成了重大危害

2、。震區(qū)由于河流的強烈下切作用，廣泛分布有高陡巖質邊坡。邊坡結構面較為發(fā)育，在一般條件下，這些斜坡總體穩(wěn)定性較好，偶有局部崩塌產生，形成坡腳堆積。以往的防護較少以坡腳為重點，但是在強震的作用下，結構面發(fā)育的后緣坡體產生了大規(guī)模的崩塌，對工程以及防護措施會造成重大影響。羅圈灣斜坡便屬于此種邊坡：上部基巖高聳陡峻，下部堆積體松散，在地震作用下，基巖發(fā)生崩塌，同時下部松散堆積體也發(fā)生了失穩(wěn)破壞。本文在針對了羅圈灣斜坡現(xiàn)場調查、汶川地震波資料收集

3、的基礎上，采用離散元數值模擬軟件3DEC和有限元數值模擬軟件FLAC3D對基巖崩塌以及松散堆積體的動力響應特征進行分析研究，主要得出了以下認識：(1)在地震力作用下，對于既發(fā)生崩塌又發(fā)生堆積體失穩(wěn)破壞的特殊邊坡，堆積體的失穩(wěn)破壞可能的三種形式：1)受單一地震波的作用導致松散堆積體失穩(wěn)破壞；2)在地震力以及崩塌巖石塊體沖擊的共同作用導致松散堆積體失穩(wěn)破壞；3)在地震力以及崩塌巖石塊體的堆載共同導致松散堆積體的失穩(wěn)破壞。(2)羅圈灣斜坡頂部

4、基巖結構面發(fā)育，在地震作用下發(fā)生崩塌。經計算羅圈灣斜坡頂部基巖的水平地震加速度：a水平=O7894m／m2nO078949，小于地震峰值加速度019，達到了發(fā)生崩塌的條件。同時，斜坡地震加速度放大倍數n≈137，經判斷地震時發(fā)生近似于平拋的運動。(3)地震時坡腳堆積體受地震作用產生松動。經計算，地震作用下堆積體穩(wěn)定性系數為10472，大于臨界值1，由此可知，在地震作用下，堆積體并未發(fā)生失穩(wěn)破壞，但是產生了一定的永久位移。(4)羅圈灣斜坡

5、坡體坡度較大，地形起伏不平，坡體上部發(fā)育有具有一定寬度以及深度的支溝，同時沿基巖主崩方向前端發(fā)育基本和崩塌源等高的傾向于坡內的陡坡，這些因素為崩塌巖石塊體快速運動到松散堆積體創(chuàng)造了很好的路徑，加上地震后新堆積體堆積的分帶性，判斷羅圈灣斜坡是在地震力以及崩塌巖石塊體堆載的共同作用下發(fā)生失穩(wěn)破壞。(5)崩塌的整個過程利用離散元數值模擬軟件3DEC進行模擬，同時施加汶川Ms80級地震主震臺站一理縣木卡站實測的地震波進行計算，結果顯示在地震波的