地震纵横波时差耦合作用的斜坡崩滑响应研究地震纵横波时差耦合作用的斜坡崩滑响应研究.pdf

第32卷 第8期 岩 土 工 程 学 报 Vol.32 No.8 2010 年 .8 月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Aug. 2010 地震纵横波时差耦合作用的斜坡崩滑响应研究 崔芳鹏 1, 2，殷跃平 3，许 强 2，胡瑞林 1，张 明 1, 2 (1. 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院工程地质力学重点实验室，北京 100029；2. 成都理工大学地质灾害防治与地质环境 保护国家重点实验室，四川 成都 610059；3. 中国地质调查局，北京 100037) 摘 要：运用离散元数值模拟技术，对北川新中崩滑体在具地域性和空间非均质性的地震纵横波时差耦合作用下产生 崩滑破坏的动力全过程进行了研究，确定了该斜坡体在强震动力作用下产生崩滑破坏的形成机制及主控因素。研究表 明：①对于新中崩滑体的先期崩滑破坏而言，由于其距离初始震中较远，故源自初始震源的地震纵横波到达该斜坡体 的时差较长，为约 15.21 s，而该斜坡体在地震纵波作用于斜坡体后 8 s 后即开始破裂，故其先期崩滑破坏是受到地震纵 波产生的水平与竖向拉裂耦合作用所致，并以水平拉裂作用占优，而后期的抛射及运动过程则是受到地震纵横波的耦 合作用所致；②对其发生先期崩滑的主控因素言，在地震构造组合机制、岩体结构与构造、斜坡岩体风化程度及物理 力学参数等因素既定的情况下，地震纵波产生的水平与竖向拉裂耦合作用是诱发斜坡体产生初期崩滑破坏的主控因素， 而斜坡所处地形（如高程差、沟谷延伸方向）则是促使破坏后的斜坡体形成后续碰撞解体及碎屑流等运动过程的控制 诱发因素；③该斜坡体动力响应特征值的放大效应表明，其放大系数值从大到小依次是水平加速度竖向加速度水平 速度竖向速度，该结果与斜坡体发生先期崩滑破坏的形成机制及主控因素相符合，即地震纵波产生的水平加速度起到 了优势破坏作用。以上研究为强震动力作用下的斜坡体先期崩滑破坏提供了新方法。 关键词：P–S 波；时差耦合作用；斜坡崩滑效应；离散元数值模拟；形成机制；主控因素 中图分类号：TU43 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2010)08–1266–08 作者简介：崔芳鹏(1979– )，男，河南新乡人，博士研究生，主要从事工程地质、地质灾害等方面研究。E-mail: cuifrb0823@126.com。 Collapsing and sliding response of slopes triggered by single and combined action with time difference of P and S seismic waves CUI Fang-peng1, 2，YIN Yue-ping3，XU Qiang2，HU Rui-lin1，ZHANG Ming1, 2 （1. Key Laboratory of Engineering Geomechanics, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China；2. State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China；3. China Geolog