结构面对岩质边坡地震动影响的数值模拟研究-地质与勘探.pdf

第48卷摇 第4 期 地质与勘探 Vol.48摇 No.4 2012年7 月 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 GEOLOGY AND EXPLORATION摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 July,2012 结结构面对岩质边坡地震动影响的数值模拟研究 1 2 3 1 1 田小甫 ,孙进忠 ,刘立鹏 ,郑小燕 ,贾摇 雷 (1. 北京市地质工程勘察院,北京摇 100048;2. 中国地质大学(北京),北京摇 100083; 3. 中国水利水电科学研究院,北京摇 100044) [摘摇 要]本文采用数值模拟的方法,利用UDEC软件,开展了结构面对岩质边坡地震动影响的数值 模拟研究,研究内容涉及结构面产状和位置变化对岩体边坡地震动放大系数空间展布的影响。 根据岩 体边坡中结构面发育的一般规律,本文模型工况主要考虑与坡面相交的贯穿性结构面,模拟的主要物理 对象是层面、贯穿性长大软弱结构面等。 数值模拟结果表明:结构面越靠近坡顶,边坡上部的地震动响 应越强烈;顺倾结构面会使坡肩部形成更强烈的地震动响应;边坡越陡,坡顶和坡肩部的地震动响应越 强烈。 上述规律对于岩质边坡地震稳定性分析具有指导意义。 [关键词]岩质边坡摇 结构面摇 地震动加速度放大系数摇 数值模拟 [中图分类号]P642摇 摇 摇 [文献标识码]A摇 [文章编号]0495-5331(2012)04-0840-7 Tian Xiao-fu,Sun Jin-zhong,Liu Li-peng,Zheng Xiao-yan,Jia Lei. Numerical simulation of the influence of structural planes on seismic motion on rock slopes[J]. Geology and Exploration,2012, 48(4):0840-0846. 响的二维数值模拟研究。 为便于边坡内不同位置地 1摇 引言 震动强度的比较,研究中定义边坡岩体中一点地震 我国是一个地震多发的国家,而地震是边坡失 动峰值加速度a 与坡脚处地震动峰值加速度a 之 P P0 稳的主要诱因之一(Keefer,1984),例如,汶川5.12 比为边坡的地震动加速度放大系数孜(孜=a / a )。 P P0 大地震触发了大量的边坡崩滑,带来了不可估量的 本文研究内容主要涉及结构面产状、位置变化及与 损失。 所以,边坡地震稳定性问题已成为岩土工程 坡角组合变化对岩体边坡地震动加速度放大系数空 研究的热点问题(Ling et al.,1997;姚爱军等,2003; 间展布的影响。 L. Siad,2003;陈蜀俊等,2004;Bakeret al.,2006;史 丹等,2006;李维光等,2007;祁生文,2004,2007)。 2摇 含结构面边坡动力响应模拟方案 目前,对于边坡的地震稳定性评价主要采用拟 2.1摇 基本假定 静力法和有限滑动位移法,这两种方法都需要确定 本文在结构面对于岩质边坡动力响应规律的研 地震系数(Newmark,1965;洪海春等,2005;)。