强震作用下地下水对砂质边坡的动力响应和破坏模式的影响分析

摘要

本文以准朔铁路CK162+p75~CK163+390段为研究对象，选其典型的路堑断面为研究对象，基于砂质边坡的有限元模型研究地下水位上升对边坡的地震动力响应和破坏模式的影响规律,并开展砂质边坡的振动台试验.研究结果表明,在近远场地震作用下,随着地下水位的升高,边坡的最大水平加速度出现减小的趋势:坡面最大水平位移明显比无水时偏大,近场地震作用下表现更为明显,坡面处的最大水平位移均表现出增大的趋势,远场地震作用对坡脚位置位移影响最大,而近场地震作用对坡顶位置位移影响较大.地震作用下坡脚处超孔隙水压力骤然上升,并出现最大的超孔隙水压力值,使得坡脚成为最易的剪切滑出位置;随着地下水位的升高边坡的自振周期呈现增加趋势,且最高水位时的自振周期是无水时的2.88倍.无地下水时,在地震和自重联合作用下坡顶首先发生拉裂破坏,表现出明显的鞭梢效应,有地下水时边坡的破坏首先出现在坡脚,并随着超孔隙水压的累积出现剪切破坏.最后通过振动台试验对数值模拟结果进行验证,确定了数值模拟结果的准确性.