优势结构面控制的岩质边坡强震破坏机制研究.pdfVIP

JournalofEngineeringGeology 工程地质学报 1004-9665／2012／20(3)-0305—06 优势结构面控制的岩质边坡强震破坏机制研究木 鲁功达① 晏鄂川① 赵建军② 姜胜来① (① 中国地质大学 (武汉)q-程学院 武汉 430074) (②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 610059) 摘 要 据统计 ，由地震所造成的损失中，地震所诱发的滑坡和崩塌造成的损失约 占40％。对于地震作用下斜坡变形破坏的 类型与机制，前人已有大量的研究和归纳，然而对此 问题的数值模拟研究则少有涉及。四川省什邡市北部山区在5·12汶川地 震 中烈度达到 11度 ，遥感解译 出的地震诱发崩滑体地质灾害点达 161处，其破坏机制主要有顺层一切层滑坡和滑移式崩塌 2 种形式。本文针对这一地区2种典型滑坡地质灾害，利用赤平投影 图分析方法确定边坡 的控稳优势结构面组合 ，在此基础上 用离散元数值模拟软件对其失稳过程进行数值模拟计算，分析结果显示 ：第 1种斜坡破坏类型表现为缓倾坡外层状结构斜坡 在强震作用下，坡顶首先出现拉裂，斜坡中部的结构面发生剪切变形，随着斜坡上部拉裂面向中部不断延伸并贯通，滑体便从 高位沿中部缓倾结构面快速剪出。这种斜坡的变形破坏力学机制为滑移一拉裂，其破坏方式为顺层一切层滑坡。第 2种斜坡 破坏类型表现为高陡块状结构斜坡在强震作用下，斜坡上部结构面首先被拉裂 ，发生松动，被切割的块体沿拉裂面底端缓倾 坡内或水平的结构面向外产生剪切变形，并在持续地震力作用下不断向坡外运动，以翻滚、崩落的方式运动至坡脚。这种结 构类型斜坡的变形破坏力学机制为拉裂一滑移 ，其破坏方式为滑移式崩塌 。 关键词 优势结构面 地震 斜坡结构 离散元数值模拟 破坏机制 中图分类号：0319．56 文献标识码 ：A FAILURE M ECHANISM oF PREFERRED STRUCTURE PLANE CoN． TRoLLED LITHOLOGIC SLoPEDURING INTENSIVEEARTHQUAKE LUGongda① YANEchuan① ZHAOJianjun② JIANGShenglai① (①FacultyofEngineering，ChinaUniversityofGeoscience(Wuhan)，Wuhan 430074) (~StateKeyLaboratoryofGeohazardPreventionandGeoenvironmentProtection，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu 610059) Abstract Accordingtostatistics，thedamagecausedbyea~hquake-inducedlandslidesandcollapsescanaccount forabout40％ ofallthatcausesbyearthquake．Asofrthemechanismsandmodesofslopedeformationandfailure underseismicforce，alotofprevioustheoriesandachievementshavebeenreached．But，numericalsimulationre— search islimited．TheseismicintensityofthenorthernmountainousareaofShi~ngCity，Sichuanprovincereached 11degreesduringthe5．12Wenchuanearthquake．Theremotesensingsystem hadinterpretedupto161sitesofge- ologicalhazardsinducedbythat．Theirbasicfailuremodesarebedding—layercuttingslidesandslippingcollapses． Thispaperconsideredtwotypicalgeo-hazardstriggeredbythe5．12Wenchuanearthquake，andanalyzedtheirster- eographicprojection．itworkedoutthecombinationmodesofpreferredstructureplaneswhichcontrolledtheslope stability．Thenitappliednumericalsimulationwit