地震作用下节理岩质边坡稳定性影响因素研究

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1、第３５卷第１期地震工程学报Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．１２０１３年３月ＣＨＩＮＡＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＪＯＵＲＮＡＬＭａｒｃｈ，２０１３地震作用下节理岩质边坡稳定性影响因素研究①滕光亮１，２，４，陈永明１，２，３，石玉成１，２，３，孙崇绍１，２，卢育霞１，２，３，强正阳１，２（１．甘肃省地震局（中国地震局黄土地震工程重点实验室），甘肃兰州７３００００；２．中国地震局兰州地震研究所，甘肃兰州７３００００；３．甘肃省岩土防灾工程技术研究中心，甘肃兰州７３００００；４．甘肃省建筑设计研究院，甘肃兰州７３００３０）摘要：汶川地震灾害调查表明，在基岩山区地震滑塌主要发育在局部强度相对较大、节理

2、较发育的厚层或块状岩体中。以岩石中含两组节理的岩质边坡为例，输入实际的地震记录，采用离散单元法进行数值模拟，分别探讨坡高、地震烈度、坡角及节理倾角组合对节理岩质边坡稳定性的影响。结果表明：地震作用下坡体中质点的加速度、速度具有高程放大效应；节理岩质边坡稳定性随着坡高、坡角和地震烈度的增加而降低；两组节理不同组合的岩质边坡，其稳定性变化较为复杂，受节理倾角与坡角的关系、节理的倾向、两组节理之间夹角等因素的影响。节理岩质边坡在地震作用下是受拉区逐渐向受剪区扩展而最终导致边坡失稳破坏，是受拉和受剪的复合破坏。上述初步结论为评价山区节理较发育的岩质边坡在地震作用下的稳定性提供一定的依据。关键词：节理岩

3、质边坡；地震作用；滑塌；离散元；影响因素中图分类号：ＴＵ４５７文献标识码：Ａ文章编号：１０００－０８４４（２０１３）０１－０１１９－０７ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－０８４４．２０１３．０１．０１１９ＡＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＩｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇＦａｃｔｏｒｓｏｆＪｏｉｎｔＲｏｃｋＳｌｏｐｅＳｔａｂｉｌｉｔｙｕｎｄｅｒＥａｒｔｈｑｕａｋｅＡｃｔｉｖｉｔｙ１，２，４，ＣＨＥＮＹｏｎｇ－ｍｉｎｇ１，２，３，ＳＨＩＹｕ－ｃｈｅｎｇ１，２，３，ＴＥＮＧＧｕａｎｇ－ｌｉａｎｇ１，２，ＬＵＹｕ－ｘｉａ１，２，３，ＱＩＡＮＧＺｈｅｎｇ－ｙａｎｇ１，２ＳＵＮＣｈｏｎｇ－ｓｈａｏ（１．ＫｅｙＬａ

4、ｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＬｏｅｓｓＥａｒｔｈｑｕａｋｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧａｎｓｕＥａｒｔｈｑｕａｋｅＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，ＣＥＡ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ；２．ＬａｎｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｅｉｓｍｏｌｏｇｙ，ＣＥＡ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ；３．ＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＤｉｓａｓｔｅｒＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＧａｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ；４．ＧａｎｓｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＤｅ

5、ｓｉｇｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ７３００３０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤｉｓａｓｔｅｒｓｕｒｖｅｙｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅＷｅｎｃｈｕａｎｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓｈｏｗｔｈａｔｓｅｉｓｍｉｃｌａｎｄｓｌｉｄｅｓｍａｉｎｌｙｄｅｖｅｌｏｐｗｉｔｈｉｎｔｈｉｃｋ－ｂｅｄｄｅｄｏｒｍａｓｓｉｖｅｒｏｃｋ，ｉｎｗｈｉｃｈｌｏｃａｌｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌａｒｇｅａｎｄｊｏｉｎｔｓａｒｅｏｂｖｉｏｕｓ．Ａｌｔｈｏｕｇｈｓｅｉｓｍｉｃｌａｎｄｓｌｉｄｅｓｄｉｆｆｅｒｍａｒｋｅｄｌｙｆｒｏｍｔｈｏｓｅｉｎｄｕｃｅｄｂｙｒａｉｎｆａｌｌａｎｄｏｔｈｅｒｆａｃｔｏｒ

6、ｓ，ｔｈｉｓｔｏｐｉｃｈａｓｎｏｔｄｒａｗｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｓｏｆｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎｄｆｉｎｉｔｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ，ｂｏｔｈｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｓｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｍｅｄｉａａｎｄｓｍａｌｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｒｅｕｓｅｄｉｎｐｒｅｖｉｏｕｓｓｔｕｄｉｅｓｏｆｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｓｏｍｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓｅｘｉｓｔｉｎｄｙｎａｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｌａｒｇｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｏｆｒｏｃｋｓｌｏｐｅｄｕｅｔｏａｌａｒｇｅｎｕ

7、ｍｂｅｒｏｆｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｏｆｄｉｓｃｏｎ－ｔｉｎｕｉｔｙ．Ｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｏｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｊｏｉｎｔｒｏｃｋｓｌｏｐｅｉｎｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｉｓｓｉｍｕ－ｌａｔｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆｔｈｅｄｉｓｃｒｅｔｅｅｌｅｍｅｎｔｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ－ｔｉｃ