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武漢巖土所地震作用下順層巖體邊坡安全評價研究獲進展

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武漢巖土所地震作用下順層巖體邊坡安全評價研究獲進展

摘要:   地震誘發(fā)滑坡是我國西部山區(qū)常見的地質災害,如何評價地震作用下邊坡安全是西部水電與交通建設中需要解決的關鍵技術難題之一。目前邊坡地震穩(wěn)定評價方法大體上分為三類:擬靜力法、應力變形法和永久位移法。擬靜 ...

  地震誘發(fā)滑坡是我國西部山區(qū)常見的地質災害,如何評價地震作用下邊坡安全是西部水電與交通建設中需要解決的關鍵技術難題之一。目前邊坡地震穩(wěn)定評價方法大體上分為三類:擬靜力法、應力變形法和永久位移法。擬靜力法雖簡單適用,但其理論假設的先天缺乏、合理選擇擬靜力系數(shù)等困難使其目前僅用于初步篩選分析并逐漸被其它方法取代;應力變形法能真實模擬地震過程中邊坡應力與變形狀態(tài),但在合理確定巖體力學參數(shù)及地震動輸入方式等存在挑戰(zhàn),且尚不能提供定量評價指標;永久位移法雖已成為國際上邊坡地震安全評價主流趨勢,但邊坡地震臨界位移閾值因地而異,并且我國邊坡抗震設計仍習慣采用安全系數(shù)來評價邊坡安全。
  中國科學院武漢巖土力學學習所巖體工程動力響應方向組學習員李海波、劉亞群等采用離散單元應力變形分析法,基于強度折減技術學習了地震作用下順層巖體邊坡動力響應,揭示了順層邊坡上部拉裂與下部剪切復合破壞機制;通過對關鍵點速度和位移矢量變化規(guī)律的分析,提出了邊坡極限平衡狀態(tài)判定新方法:穩(wěn)定狀態(tài)下邊坡坡面各點任意時刻的位移和速度矢量方向不盡相同,位移和速度均收斂(即位移分量值穩(wěn)定于某一定值,速度值歸零);極限平衡狀態(tài)和破壞狀態(tài)下,邊坡坡面各點的位移和速度矢量方向趨向一致,但極限平衡狀態(tài)下的位移和速度值收斂(即位移分量值穩(wěn)定于某一定值,速度值歸零),而破壞狀態(tài)下的位移和速度均不收斂(位移隨時間而持續(xù)增加,速度保持不變或持續(xù)增大,無歸零跡象);谏鲜鰳O限平衡狀態(tài)的定義,提出了確定地震作用下邊坡安全系數(shù)和臨界滑動面的新方法,并與傳統(tǒng)擬靜力法分析結果對比,驗證了建議方法的適宜性。
  學習成果可為西部強震區(qū)地震次生地質災害的防護以及水電交通工程邊坡的抗震設計和安全評價提供理論依據(jù)與技術支持。相關學習成果發(fā)表于Computers and Geotechnics 等期刊上,并得到國家自然科學基金等項目(51174190、51679231)的資助。



  基于控制點變形參量確定邊坡極限平衡狀態(tài)和臨界滑動面

武漢巖土所地震作用下順層巖體邊坡安全評價研究獲進展  |  責任編輯:蟲子
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