软弱基座型滑坡震裂机理研究

罐滩滑坡是"5.12"地震诱发的典型反倾软弱基座滑坡,滑坡在地震过程中并未立即滑移,而是在震后余震和降雨共同作用下产生的。为研究滑坡中下部软基在地震过程中对滑坡稳定性的影响,本文以罐滩滑坡的地质结构为背景,建立了有无软弱基座2种结构斜坡的概化模型,通过数值计算揭示了斜坡在地震动力响应过程中的应力演化过程及其破裂的产生和延展趋势。计算结果表明:在斜坡发生破坏之前,软弱基座的存在一定程度上起隔震作用,对斜坡的稳定有利;一旦斜坡整体性遭到破坏,软弱基座的存在会加剧破裂面的延伸和贯通,最终导致形成滑坡。

地震波效应与山体斜坡震裂机理深入分析

"5·12"汶川大地震造成了大量山体斜坡震裂变形和破坏现象,为深入研究其力学机理,通过实例详细调查及地震中体波效应和面波效应的深入分析,认为地震中地震波的作用使山体斜坡表部岩土体尤其是坡肩部位受到量值和方向不断变化的拉张应力作用,该作用在垂直平面内表现为全方位动态变化特点,导致坡肩岩土体具有旋转倾倒和正、反拉作用;与此同时在坡体内部伴随出现潜在剪动作用力及岩土体的开裂和压碎现象,尤其在潜在滑动面上剪切作用力更为集中;此外坡体表面还受到鼓胀拉力和扭力的共同作用。据此可将地震波作用效应划分为4种重要表现形式,即拉-剪破裂效应、界面动应力效应、潜在的楔劈效应和超空(孔)隙水压力激发机制。分析结果与实例及振动模拟结果一致。研究成果可为灾后重建和防灾减灾提供参考。

震裂斜坡形成机理及变形破坏模式研究

震裂斜坡是强震作用下形成的一类分布范围广、震裂变形严重、潜在危害大的次生地质灾害,为了深入系统地分析其震裂机理及变形破坏机制模式,本文结合"5.12"汶川大地震造成的震裂斜坡及其破坏现象的详细调查,在对强震中的地震波效应深入分析的基础上,以双面斜坡为例,首先对震裂变形的力学机理进行了系统分析。认为强震中的体波效应将导致斜坡体处于量值和方向不断变化的拉-剪应力和反压应力的交替作用之下,其形成的拉-剪破裂效应和潜在的楔劈效应是斜坡震裂变形的重要力学因素之一。同时,面波效应将导致坡体表面处于鼓胀拉力和扭力的作用之下,是坡体表部整体震裂破碎甚至破坏的另一重要力学因素。二者共同作用均使坡体应力场处于不断的动态变化过程中,坡体(面)震裂变形甚至破坏更为严重。在此基础上,对强震中斜坡变形破坏的机制模式进行了归纳,认为主要有四种表现形式,即旋转-拉裂型、旋转-剪滑型、鼓胀-拉裂型和滑移-拉裂型。研究成果为震裂斜坡稳定性分析以及灾后重建和防灾减灾提供了有力参考。

强震作用下某堆积体斜坡震裂机制及稳定性研究

"5.12"汶川地震诱发了大量的次生地质灾害,除崩塌、滑坡、泥石流外,还出现了"裂"而未"滑"、"松"而未"动"的震裂山体。震裂山体具有较强的"隐蔽性",在现场调查中较难发现,给灾区重建带来较大威胁。在对龙门山前山断裂带某震裂堆积体的现场详细调查基础上,分析研究了该堆积体的震裂破坏机制,并通过数值模拟软件GeoStudio进行模拟分析。模拟结果证明汶川地震波的大能量长持时的反复循环动荷载作用是堆积体后缘产生张拉裂缝的重要原因。在强震动力作用下,堆积体斜坡后缘产生了最大可达1.5MPa的张拉应力,岩土体在该时程内同时会发生变形累积,当岩土体残余变形和强度完全丧失时,主要发生不可恢复的塑性变形,表现为在堆积体后缘产生震裂缝;稳定性评价结果表明,该堆积体处于欠稳定-基本稳定状态,建议加强堆积体斜坡的监测工作。