滑坡堆積體的地震波動力響應(yīng)研究.pdf

1、斜坡的地震響應(yīng)是“5.12”地震以來的一個熱點(diǎn)問題，但它同時也是一個涉及工程地質(zhì)學(xué)、地震學(xué)、地球物理學(xué)等多學(xué)科的交叉難題，國內(nèi)外研究程度都還較低，尤其是針對“滑坡堆積體”斜坡動力響應(yīng)的研究成果還很少。
　　 本文首先在總結(jié)滑坡堆積體類型、地形地貌、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、滑面形態(tài)等特征的基礎(chǔ)上，通過收集“5.12”地震中多處滑坡堆積體動力響應(yīng)的典型實(shí)例，得出了滑坡堆積體的各基本地質(zhì)條件及地震波的各特征參量（頻率、振幅、傳播方向）等因素對滑坡堆

2、積體動力響應(yīng)的影響規(guī)律，并通過數(shù)值模擬的手段進(jìn)行了詳細(xì)的驗(yàn)證。最后深入研究了“5.12”地震中三處典型滑坡堆積體的動力響應(yīng)實(shí)例，論證了地震作用下各滑坡不同復(fù)活機(jī)制的控制因素。得出以下規(guī)律和結(jié)論：
　　 （1）在斜坡較低的情況下，如低于100m，在鉛直方向上，位移、速度、加速度隨斜坡高度的增大呈增加趨勢，其等值線圖分布近似呈等間距分布；而當(dāng)斜坡較高時，如大于300m，位移、速度、加速度等值線圖的量值不再是隨高程的升高而增大，而是形

3、成一些圈閉極值區(qū)域，極大值和極小值相間出現(xiàn)，在空間上呈現(xiàn)節(jié)律性變化。故斜坡對地震波的“豎直放大”效應(yīng)只是存在一定高度范圍內(nèi)。
　　 （2）斜坡的坡度對動力響應(yīng)的影響并不是呈線性的，加速度放大系數(shù)并不是隨著坡度的升高而升高，而是在40°左右有一個峰值，在40°之前放大系數(shù)隨坡度升高而升高，40°以后隨坡度升高而降低。而老滑坡堆積體的坡度多小于25°，這表明在坡度方面滑坡堆積體對地震波的響應(yīng)不敏感。
　　 （3）坡體內(nèi)部的軟

4、弱材料，對滑坡堆積體動力條件下穩(wěn)定性的影響是呈兩面性的。一方面是當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ苫鶐r入射到塊碎石土體或滑帶中時，在界面處產(chǎn)生拉應(yīng)力，這對滑坡堆積體的穩(wěn)定性是明顯不利的。另一方面，隨著滑帶或軟弱層帶的應(yīng)變增大，剛度降低、阻尼增大，土層的濾波作用增強(qiáng)，地震波的大量能量會被吸收。當(dāng)滑帶密實(shí)且具有一定厚度，能夠經(jīng)受住地震波的拉、剪作用時，滑帶就對其上部的滑體起到了隔振作用，構(gòu)成了一個阻擋地震波的屏障。
　　 （4）地震波的頻率、振幅、傳播方向

5、與斜坡動力響應(yīng)的特征密切相關(guān)。高頻波作用下坡體內(nèi)部加速度放大系數(shù)極值區(qū)域出現(xiàn)的次數(shù)較多，且放大系數(shù)的量值低于低頻波作用下的放大系數(shù)，這與巖土體對高頻波的吸收作用有關(guān)；地震波
　　 的幅值主要是改變坡體內(nèi)部加速度放大系數(shù)的量值，兩者成正比關(guān)系，但幅值的大小不會改變放大系數(shù)等值線的形態(tài)；當(dāng)?shù)卣鸩ǖ膫鞑シ较蚺c滑坡堆積體的坡面方向一致時，是最不利于堆積體的穩(wěn)定的，而當(dāng)兩者方向相反時，動力波對斜坡的動力響應(yīng)影響是有限的。
　　 （

6、5）地震前天然條件下滑坡體本身的穩(wěn)定性對其震中、震后的變形破壞和穩(wěn)定性有重要的影響。當(dāng)滑坡體震前的穩(wěn)定性即較低時，如有充足的臨空條件，即使場地的地震烈度較低，也可能引發(fā)整體的失穩(wěn)，如水泊峽7?；碌膱鰠^(qū)地震烈度僅為Ⅵ度，但在“5.12”地震中該滑坡整體復(fù)活。
　　 （6）滑坡堆積體的臨空條件對坡體的動力響應(yīng)有重要的影響，當(dāng)坡體多臨空時，地震波中橫波和面波的“往復(fù)作用”容易破壞坡體的原有結(jié)構(gòu)，加劇巖土體的解體。如麻柳坪滑坡上游區(qū)坡

7、體二面臨空，在強(qiáng)震作用下，該區(qū)坡體向邊界沖溝和坡前發(fā)生明顯的位移，與滑坡的主滑方向不一致。而與此相反，何家滑坡的正滑方向受到上游側(cè)邊界凝灰?guī)r山梁的阻礙，地震波的“往復(fù)作用”對之影響有限。
　　 （7）由于滑坡堆積體的特性，滑坡堆積體在地震波作用下的變形破壞主要表現(xiàn)為“累積型”破壞，具體表現(xiàn)為受地震力的作用坡體的巖土體松弛、破裂，產(chǎn)生橫向的拉裂縫，并逐漸向前緣“滑移—潰屈”，直至破壞失穩(wěn)，而很少表現(xiàn)為瞬間的整體崩落和高度滑移，如整