水平厚层状岩质边坡地震动力破坏过程的颗粒流模拟-岩石力学与工程.PDF

第36 卷 第X 期 岩石力学与工程学报 Vol.36 No.X 2017 年X 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering XX .，2017 水平厚层状岩质边坡地震动力破坏过程的 颗粒流模拟 1 2* 1 1 2 胡训健 ，卞 康 ，李鹏程 ，陈玲朱 ，刘振平 (1. 中国地质大学(武汉)工程学院，湖北 武汉 430074 ；2. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071) 摘要：基于二维颗粒流软件(PFC2D) 的人工合成岩体技术，研究了岩桥长度和节理间距不同组合形式的含水平断续 节理厚层状岩质边坡在地震作用下的破坏模式、动力响应规律以及岩桥段应力演化特征。研究结果显示：在地震 动力作用下，含水平断续节理厚层状岩质边坡主要发生溃散型破坏、拉裂–滑移–块体倾倒混合破坏和拉裂-水平 滑移混合破坏；水平断续节理是控制边坡动力稳定性的关键因素；节理间距对边坡破坏模式起控制性作用：当节 理间距较小时，易发生溃散型破坏；当节理间距较大时，易发生拉裂-滑移-块体倾倒破坏和拉裂-水平滑移混合破 坏；岩桥长度和节理间距共同控制着边坡岩体破碎程度，从而控制着边坡失稳破坏时滑动面的个数：当节理间距 很小或者节理间距较大、岩桥长度较小时，发生单滑动面破坏；当节理间距和岩桥长度均较大时，发生双滑动面 破坏。在地震动力作用下，岩桥段首先发生破坏，随后各节理间也产生破坏并贯通。岩桥长度和节理间距对边坡 动力响应均产生一定影响：随着节理间距减小、岩桥长度增大，峰值位移、峰值速度增大，对PGA 放大系数的影 响区域集中在边坡坡表、坡脚等部位。在地震作用下，含水平断续节理厚层状岩质边坡岩桥段应力演化、裂纹萌 生与输入的地震波加速度具有良好的一致性。 关键词：水平厚层状岩质边坡；地震；动力响应；破坏模式；颗粒流 中图分类号：P642.22 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2017)00 –0000 –00 Simulation of dynamic failure process for horizontal thick-layered rock slopes using particle flow code 1 2* 1 1 2 HU Xunjian ，BIAN Kang ，LI Pengcheng ，CHEN Lingzhu ，LIU Zhenping (1. Faculty of Engineering ，China University of Geosciences，Wuhan 430074 ，China；2. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering，Institute of