弃渣场地震动响应及失稳机制——大型振动台试验与数值模拟

摘要

为研究坡地型弃渣场地震动响应敏感性及失稳模式，本文以坡地型弃渣场为研究对象，通过振动台模型试验对数值模拟进行校正，以证明利用数值模拟研究坡地型弃渣场的地震动响应的可行性。数值模拟考虑原始斜坡第四系覆盖层、渣体层和地震动3大类因素，研究弃渣场地震动响应规律和失稳模式，探讨失稳机制。研究结果表明：（1）弃渣场地震动响应随堆渣高度、坡度、第四系层倾角、地震动幅值、频率的增加而增大，随第四系层厚度增加而减小；（2）初步获得了坡地型弃渣场地震动响应影响因素敏感性大小：第四系层倾角>第四系层厚度>堆渣坡度>堆渣高度（弃渣场几何参数）、地震动幅值>地震动频率>地震动持时（地震参数）；（3）结合试验结果，修正了地震作用下坡地型弃渣场3类失稳模式：(1)“渣-覆界面滑移”模式，(2)“渣体振动溃散”模式，(3)“第四系层蠕变滑移”模式。综合上述分析结果，地震作用下弃渣场主要受堆渣高度、坡度、第四系倾角等影响，对弃渣场选址与堆置方案设计具有重要参考意义。本文提出的坡地型弃渣场失稳模式可为弃渣场防治措施提供依据。

关键词

坡地型弃渣场 / 振动台 / 数值模拟 / 动力响应敏感性分析 / 失稳模式

基金资助

地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室自主研究课题（SKLGP2021Z014）; 四川省自然科学基金项目（2022NSFSC1121）