基于地震超載法的土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析.pdf

1、根據(jù)地震影響下邊坡穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀以及尚未解決的問題，本文以某邊坡為研究對象，采用數(shù)值分析方法，建立FLAC3D三維數(shù)值模型，計算分析地震對該土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的影響及其破壞機理。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于數(shù)值分析法，建立某邊坡在地震作用下的分析模型，研究邊坡在地震結(jié)束時刻的水平和豎向位移、塑性貫通區(qū)域變化、邊坡特征點的位移、速度、加速度時程變化，分析其在地震作用下的動力響應(yīng)規(guī)律，計算得到地震結(jié)束時刻坡頂和土層分界處發(fā)生較大的位

2、移，其坡頂附近最大水平位移達(dá)1.5mm，最大豎直位移1.34mm；Q4黃土與Q3黃土地層分層處水平位移達(dá)2.1mm，豎直位移1.34mm；整個坡沒有形成一個大的滑動面，只是有小部分的滑動，滑動面沒有貫通整個邊坡，也說明坡穩(wěn)定性好。在地震作用完畢之后特征點的位移、速度、加速度時程變化均最終均趨于水平，即數(shù)值收斂，且并沒有發(fā)生突變。綜上說明邊坡保持穩(wěn)定，該邊坡在遇到小于設(shè)計地震烈度的地震時，具有良好的抗震效果。⑵基于有限差分法和強度折減法的

3、基本原理，采用強度折減有限差分法，對邊坡模型材料參數(shù)進行折減，求解邊坡的安全系數(shù)。分別從邊坡特征點的位移和速度數(shù)值收斂及突變情況、邊坡的塑性貫通區(qū)域情況，進行分析邊坡的穩(wěn)定性，以求解邊坡的安全系數(shù)。通過計算分析可得邊坡在折減系數(shù)k-1.10時，發(fā)生破壞；在折減系數(shù)k=1.09時邊坡穩(wěn)定，即邊坡的安全系數(shù)為1.09。⑶按照FLAC3D強度折減法計算不同地震水平加速度作用下邊坡的安全系數(shù)，計算得到地震峰值加速度0.01g、0.03g、0.0

4、5g、0.1g、0.2g對應(yīng)的安全系數(shù)依次為1.17、1.15、1.09、1.03、0.82；通過安全系數(shù)與地震峰值加速度關(guān)系計算得到該邊坡臨界地震力為0.1069，邊坡動力超載穩(wěn)定系數(shù)Kd=2.12>1，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，可以承受0.106g地震力的作用，穩(wěn)定性良好；應(yīng)用荷載增強法求得該邊坡臨界地震峰值加速度為0.10g，邊坡動力超載穩(wěn)定系數(shù)Kd=2.00>1，邊坡穩(wěn)定性良好；通過比較可以得到應(yīng)用強度折減法計算臨界地震力和超載穩(wěn)定系數(shù)