地层结构对斜坡地震动力响应及其失稳机制的影响研究

摘要

G318自上海至西藏樟木长达5000多公里，西藏境内G318沿线地质灾害严重，以崩塌、滑坡、泥石流为主，同时发育雪崩、河岸坍塌和冻土冻融。其中林芝到波密段发育有典型的崩塌滑坡等地质灾害，研究地震作用在本段路线引发的次生地质灾害对沿线的灾害防治和公路铁路的建设具有相当重要的作用。
　　本文基于自然基金项目《G318西藏林芝-波密段斜坡动力响应与滑坡启动机理研究》，在广泛了解G318林芝到波密段的滑坡灾害，统计滑坡的主要地层结构类型，建立相应的数值模型，基于该段最典型的地层结构类型，进行地震动力响应的数值模拟计算，对比研究动力响应规律，分析其失稳破坏机制，得到以下研究成果:
　　1、土层斜坡坡面的动力响应规律为随高度增加PGA放大系数随之增大，且一定高度存在极值，坡体PGA放大系数基本呈现垂直放大效应;坡体在震后并未失稳，而是在坡脚发生局部剪切破坏，这可能是研究区土层斜坡失稳破坏的诱因。
　　2、土层—岩层斜坡的失稳破坏状态为:土层为碎石土的斜坡在震后出现了两条潜在滑带，一条在滑体和基岩界面处，另一条则从滑体下10m左右形成一贯通的滑面;土层为冰碛土的斜坡震后在滑体与岩基界面处出现一贯通滑面。斜坡在坡面产生拉裂破坏，在滑体下部坡脚滑带附件产生剪切破坏，土层为碎石土斜坡则在坡顶少量单元产生拉裂破坏。
　　土层—岩层斜坡的动力响应规律为:坡面PGA放大系数随高度增大，且在一定高度存在极值;坡体PGA放大系数表现为匀速的垂直放大效应，且千枚岩斜坡PGA放大系数更大;岩土接触带两侧，土层与岩层的水平位移及加速度表现出明显的差异响应，笔者认为这是导致土层—岩层斜坡多在岩土接触带发生滑动的根本原因，由于岩层与土层差异响应导致变形不协调所致;水平位移及PGA放大系数土层为碎石土的斜坡明显大于土层为冰碛土的斜坡，可见，土层—岩层地层结构斜坡的失稳破坏程度更多受土层类型的控制。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 斜坡的地震动力响应

1．2．2 斜坡的失稳机制

1．3 本文研究的主要方法及内容

第2章 研究区区域地质环境条件

2．1 地形地貌

2．2 地层岩性

2．3 区域地质构造

2．4 水文地质条件

2．5 林芝到波密段典型滑坡统计

2．5．1 土层地层结构滑坡

2．5．2 土层-岩层地层结构滑坡

2．5．3 小结

第3章 土层地层结构斜坡的动力响应分析

3．1 引言

3．2 模型的选取与建立

3．2．1 数值模型的建立

3．2．2 材料参数的选取

3．3 动力计算方法

3．4 地震波的选取

3．5 计算监测点的布置

3．6 坡体动力响应

3．6．1 应变响应和坡体屈服状态

3．6．2 水平位移晌应

3．6．3 加速度响应

3．7 本章小结

第4章 土层—岩层地层结构斜坡的动力响应分析

4．1 引言

4．2 模型的选取与建立

4．2．1 数值模型的建立

4．2．2 计算参数的选取

4．2．3 动力计算方法

4．2．4 地震波的选取

4．2．5 计算监测点的布置

4．3 坡体动力晌应

4．3．1 应变响应和坡体屈服状态

4．3．2 水平位移响应

4．3．3 加速度响应

4．4 本章小结

结论

致谢

参考文献