基于地震动力响应强风化花岗岩公路边坡稳定性分析.pdfVIP

公路 　20 10 年 3 月 　第 3 期 H I GHWA Y 　Mar20 10 　No3 文章编号 : 0451 - 07 12 (20 10) 03 - 00 19 - 06 　　　　中图分类号 :U4 16 1 　　　　文献标识码 :B 　 基于地震动力响应的强风化花岗岩 公路边坡稳定性分析 1 1 1 2 1 袁进科 , 黄润秋 , 裴向军 , 王昊宇 , 刘云鹏 ( 1 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 　成都市 　6 10059 ; 2 四川雅西高速公路有限责任公司　成都市 　6 1004 1) 摘 　要 : 针对处于高烈度地震带地区的公路边坡 ,在进行稳定性分析时地震力是一个重要因素 。汶川地震后对 地震波传播有了新的认识 ,即垂直加速度和水平加速度几乎一样大小 。针对强风化层花岗岩边坡稳定性的研究 ,结 合动力有限元方法 ,运用动力时程法分析水平和垂直地震动荷载条件对边坡稳定性的影响 。并与具体的工程实例相 结合 ,通过计算结果得到的应力 、位移等变化趋势 ,确定边坡在地震力的作用下的潜在不稳定区域 。为了保证坡体上 桥桩的稳定 ,得出边坡受到地震动荷载作用后对桥桩的影响 ,针对边坡的失稳提出相应的支护措施建议 。 关键词 :花岗岩边坡 ; 地震力 ; 有限元方法 ; 稳定性分析 ; 支护效果 　　我国西南地区属于高烈度地震多发区 ,地震设 地震作用下的应力变化特征及位移变化规律 ,为边 计烈度高 ,因此高烈度地区地震对公路边坡的动力 坡的治理措施提供依据和建议 。 响应问题及工程安全是工程建设中要重点考虑的问 题 。针对处于地震高烈度地区的公路边坡 ,边坡的 1 　地震边坡破坏特点 稳定性对整个公路沿线的安全运行起到重要的作 汶川 80 级特大地震造成震区内大量的山体出 用 ,因此地震力的作用是影响整个边坡稳定性的重 现滑坡 、崩塌等地质灾害 ,其中以花岗岩边坡的失稳 要因素 。现在普遍采用拟静力法用于边坡的稳定性 破坏最为普遍 。地震引起的滑坡 、崩塌使得村庄被 分析 ,具体是将地震力沿着滑动面分解为垂直方向 埋 、道路被毁 ,造成了大量的人员伤亡和财产损失 。 和水平方向的分力进行分析 ,最后得到边坡的稳定 震区内的花岗岩边坡在强震作用下的失稳破坏有以 系数[ 1] 。拟静力法不能很好地反映地震动力响应过 下 3 个特点 。 ( ) 程 ,对于边坡不稳定区域的位移 、应力场等变化趋 1 主控结构面的影响 。 势 ,拟静力法也不能进行分析 。为了分析边坡在地 震区内花岗岩边坡结构面显著发育 ,规模大 、延 震作用过程中的变形趋势 ,可以采用动力有限元理 伸长 。花岗岩边坡在地震动力作用下失稳主要是受 论进行分析 。它可以确定边坡在地震作用过程中 , 3 组结构面的控制 ,一组是倾坡内的结构面 ,一组是 滑动面的位置及形状 、应力场的变化趋势 。结合有 斜坡向的切割面 ,另一组是岩层层面 。通过震区大 限元理论 ,采用动力时程分析法进行边坡的动应力 量的花岗岩边坡破坏情况调查 ,发现失稳破坏主要 稳定分析 。它可以通过输入的地震波水平和垂直的 是受这 3 种结构面控制 。 地震加速度 ,模拟结构质点的波动时程特性来反映 (2) 沿软弱界面失稳 。 边坡在地震荷载下的动力响应特征及边坡破坏过 震区内花岗岩边坡主要是