碎裂状顺层岩质边坡地震动力响应与破坏模式

摘要

西南山区存在着大量碎裂状顺层岩质边坡，在地震作用下极易引发崩塌、滑坡等灾害。为探究碎裂状顺层岩质边坡的动力响应与破坏模式，以西南山区某边坡工程为依托，通过实地调研和参考工程地质资料，对结构面的分布规律进行了详细总结，并通过赤平极射投影对边坡的整体稳定性进行了分析。在此基础上，利用离散元UDEC建立了多组碎裂状顺层岩质边坡模型，通过加载EL–Centro波和Kobe波分析边坡动力特性及破坏模式，并研究了节理参数对位移和加速度响应的敏感性规律。结果表明：坡面位移响应规律呈现先增大再减小的规律，位移响应最大位于M4处；边坡的PGA放大系数呈现高程放大效应，地震波类型会影响PGA的响应规律；地震波穿过强弱风化交界处的结构面时会消耗一定的能量，局部FFT幅值会降低；碎裂状顺层岩质边坡的破坏模式为裂隙扩展–强风化岩体滑移型破坏；节理参数敏感性分析表明，弱风化岩体区域的层理间距对位移的影响最为明显，而强风化节理间距对加速度放大影响最为明显。数值仿真分析较好地揭示了地震作用下碎裂状顺层岩质边坡的动力响应规律和破坏模式，为进一步研究此类边坡的灾变机制和防治提供了有益参考。

关键词

顺层岩质边坡 / 风化程度 / 动力响应 / 失稳演化过程 / 参数敏感性

基金资助

中铁第一勘察设计院集团有限公司科研项目（院科20–06）;中铁第一勘察设计院集团有限公司科研项目（R110119H01082）