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已有研究结果表明,强度相对较低的软弱夹层会对地震波产生吸收或强化作用,在一定程度上控制了斜坡的地震动力响应及变形破坏特征。试验以振动台为研究手段,设计并完成含不同厚度水平软弱夹层的两个单面斜坡概念模型。通过记录斜坡模型的变形破坏过程,分析其动力响应特征。试验结果表明,斜坡模型的变形破坏与地震动力参数密切相关:1.模型在正弦波激振下较天然波变形明显;2.合成向ZX、水平单向X和竖直单向Z的激振下,变形程度依次减弱;3.随着激振强度增加,变形破坏愈明显。两模型的变形破坏均出现在坡体中上部,且最大破坏深度距坡顶约50 cm。含薄夹层斜坡的破坏范围分布于整个中上部,坡顶近1/2发生变形和滑移破坏,呈现出"拉裂-剪切-滑移-碎屑流化"破坏模式,而含厚夹层斜坡的破坏范围仅集中于软弱夹层以上坡肩以下,两侧未达坡体边缘的局部范围,形成浅表的"凹岩腔",呈现出"震裂-剥落"破坏模式。在相同的加载条件下,含薄夹层斜坡变形破坏先于含厚夹层斜坡。试验模拟再现了含水平软弱夹层斜坡在强震作用下的变形破坏规律,为地震诱发次生地质灾害的研究和防治提供了有力的依据。 相似文献
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据优势面分析原理和方法,对金龙山地区斜坡各种结构面所作的优势面分析结果显示:浅层强风化岩体中顺坡向剪切裂隙,是控制浅层顺层滑坡发生发展的滑动优势面;深层弱风化岩体中粘土岩风化软弱夹层、斜坡上段拉张裂隙与斜坡下段顺坡向剪切裂隙三者相组合,是控制深层顺层滑坡发生的滑动优势面。当地受滑动优势面控制的滑坡变形破坏模式有:浅层为蠕滑—拉裂,深层为滑移—弯曲。 相似文献
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《山地学报》2015,(4)
地震作用后堆积层斜坡的变形规律与稳定特性是我国西南山区防灾减灾工程中关注的重要问题之一。为深入研究震后堆积层斜坡变形发展规律,将坡体概化为花岗岩强风化土与砂土配制而成的匀质土模型,采用土工离心模型试验的方法,探讨地震影响深度为10 m时不同震松程度(震松坡体压实系数分别为0.90、0.85、0.80)对边坡震后时效变形与长期稳定特性的影响,并进一步将离心模型试验结果与原型现场实测数据进行对比分析。研究发现,随震松坡体损伤程度增大,其应力与位移场于震后短期的调整幅度将相应提高;地震震松坡体密实程度以压实系数表征于0.90~0.80间变化时,其位移场于震后的主要调整时间为0.7~1.1 a;由于物理试验中边坡坡度较缓(约35.7°),地震震松坡体时效位移以竖向固结为主;离心模型坡面水平位移与原型斜坡代表性测孔顺坡向位移随时间的演进规律具有较好的相似性。 相似文献
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芦山地震仁家村斜坡地震动监测 总被引：1，自引：0，他引：1
芦山地震次生地质灾害一个显著特点是地形放大效应。震后第二天,课题组在极震区仁家村斜坡局部孤突地带谷底基岩及斜坡中部坡折部位各放置一台地震监测仪,捕捉到一系列余震数据。数据显示,坡折(2#监测点)相对谷底监测点(1#监测点,二级阶地高程)的最大峰值加速度一般放大最大可达3.4,最小为1,说明坡折部位的地震动能量大于谷底部位。阿里亚斯强度计算显示,坡折部位阿里亚斯强度最大值为0.004 855 m/s,谷底部位阿里亚斯强度值最大为0.003 145 m/s,前者约为后者的1.5倍,阿里亚斯强度放大系数最大可达6.9。傅里叶频谱分析可知,1#监测点主频范围为4.81~22.81 Hz,2#监测点主频范围为3.31~20.94 Hz,说明局部孤突地形并不影响坡体接收到地震波的丰富程度。通过与桅杆梁监测成果对比,说明了软弱覆盖层地震波的低频部分有放大作用,而对高频部分存在滤波作用;三面临空山体表现更显著的放大效应。研究认为,地震条件下局部孤突地形对地震动加速度有明显的放大效应,因而在这些地区较易达到岩土体的强度极限,从而增加震裂、崩塌、滑坡等次生地质灾害发生的数量和规模,在进行山区工程选址和城镇规划时应充分考虑局部地形的放大作用和影响。 相似文献
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本文运用断裂力学的原理和方法,分析了斜坡破坏过程中后缘开裂、滑动面的形成和结构面连通的机理,以及破坏中所遵循的轨迹。通过模拟实验、数值分析和应用,证明断裂力学方法是一种分析斜坡破坏机理的有效方法。 相似文献
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汶川地震诱发大量山地斜坡次生灾害具有明显的地形分布特征,对其地形放大效应研究具有重要的理论及实际意义.斜坡震害调查表明,宏观地貌单元对次生地质灾害的发育类型具有控制作用,中高山区以大中型滑坡、崩塌为主,低山及丘陵区以山体震裂、小型崩塌为主;峡谷形态对次生地质灾害的发育密度具有明显影响,其中“V”型峡谷发育密度高于“U”型峡谷;单薄山脊、条形山体、坡型转折部位、凸出地形等微地貌地形放大效应明显.监测显示,不同方向水平分量地震波峰值(PHA)相差可达10余倍,研究表明:地形尺寸与地震波波长的耦合作用使得地震动水平分量放大显著. 相似文献
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2013-04-20芦山县发生7.0级地震,震源深度13 km.截至4月29日地震共造成196人遇难,21人失踪,13484人受伤,200余万人受灾.地震发生后,我们立即开展了地震次生山地灾害的遥感解译、实地调查及危险性评估工作.作者定义了地震次生山地灾害,分析了次生山地灾害的活动特征、形成机制与模式以及发展趋势,并与汶川地震次生山地灾害进行了对比.初步查明芦山地震诱发了1460余处崩塌和滑坡,大量落石和4处堰塞湖.次生山地灾害具有规模小、群发性和高位破坏的特征.崩塌和落石成群发育于坚硬岩石形成的陡坡上,主要发育区段有:芦山县的宝盛乡金鸡峡、双石镇大岩峡以及省道S210线K317路段和灵关镇以北小关子段,对沿河公路及救援生命通道影响严重.滑坡数量较少,以中小规模为主,主要发生于砂岩、页岩和松散堆积层中,仅发现一处大型滑坡并转化为碎屑流.堰塞湖主要由崩塌、滑坡形成,均为低危险性小型堰塞湖.芦山地震次生灾害的主控因素为构造、岩性、结构面和地形,崩塌破坏主要表现为顺层滑动破坏型、切层倾倒破坏型和结构面控制破坏型3种模式.芦山地震诱发崩塌、滑坡的数量、分布范围和规模比汶川地震小得多,其数量仅为汶川地震的5.53％,造成的地表破坏面积(3.06 km2)仅为0.57％.芦山地震区两次地震扰动的叠加效应,大大降低坡体的稳定性,震后崩塌、滑坡和泥石流的活动性增加,增幅有限,活跃期也相对较短,但震区山地灾害的隐伏性和隐蔽性强,给隐患排查带来困难. 相似文献
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震后崩塌是强烈地震造成的震裂山体在后期余震、降雨及重力作用下变形不断发展并再次发生的崩塌。基于对四川省省道S303线映秀-卧龙段震后公路边坡崩塌灾害的调查,通过空间分布、崩塌与物质组成、岩性、失稳斜坡坡度、坡高、坡形、坡向和崩塌形成机理的关系等方面的分析,得到了震后崩塌灾害的发育规律:1.震后崩塌分布规律与地震时引发的崩塌的规律一致,即地震时易发生崩塌的地段地震后仍然易发生崩塌。2.按照边坡物质组成,以岩质边坡崩塌占绝大多数,岩土组合体边坡次之;较坚硬岩石中发生的崩塌多而较弱岩石中发生崩塌少,沿线发生崩塌最多的是岩性为闪长岩、辉长岩和变质砂岩等坚硬岩石组成的斜坡。3.失稳斜坡坡度在36°～85°之间,主要分布在41°～60°之间,即震后崩塌灾害主要发生在40°以上的斜坡。映秀-耿达段和耿达-卧龙段发生崩塌的边坡坡度有明显的差别,映秀-耿达段集中在坡度为46°～60°的斜坡,而耿达-卧龙段集中在在坡度为41°～55°的斜坡。4.绝大多数崩塌发生在坡高150 m以内的斜坡上,映秀-耿达段和耿达-卧龙段发生崩塌的边坡高度有明显的差别,映秀-耿达段集中在高度为51～350 m的斜坡,而耿达-卧龙段集中在在高度<200 m的斜坡,尤以高度<100 m的最多。5.阳坡和阴坡的崩塌数量有明显的差异,阳坡发生崩塌的数量远远大于阴坡崩塌发生的数量。6.震后边坡崩塌的形成机理以滑移式崩塌和倾倒式为主。映秀-耿达段和耿达-卧龙段地处不同地质构造单元,由于岩性的差异,发生崩塌的斜坡的坡度、高度和主要形成机理具有差异性。 相似文献
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以位于"5·12"汶川大地震震中区的皂角沱崩塌为研究对象,通过对崩塌所处的自然地理、工程地质环境进行野外调查,分析崩塌的发育特征;采用不连续变形分析软件DDA,对坡体失稳崩塌的全过程进行模拟研究。结果表明,斜坡地形放大效应在震中区是客观存在的,具倾向坡外的陡倾控制性结构面的高陡突出地形对地震波具有明显的放大作用。该坡体崩塌失稳模式为:峰值加速度放大→增加的振幅迫使岩体沿陡倾坡外的控制性结构面迅速拉裂→沿滑动面发生崩滑→高速脱离滑源区→巨大的势能和动能驱动块体做长距离运动。通过数值模拟可知,随着斜坡坡高的增大,地震加速度和速度无论是在水平向,还是在竖直向均存在放大效应,但是水平向的放大效应较竖直向更明显;结构面监测点的加速度和速度放大系数相比稳定的坡体要大得多,地震袭来,当遇到陡倾坡外的不连续结构面时,斜坡动力响应强烈,最终危岩体沿控制性结构面发生崩滑破坏。 相似文献
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深层倾倒是雅砻江上游层状斜坡变形破坏的主要模式。利用基于演化过程的工程地质研究方法,分析深层倾倒体工程地质特性和内部变形破坏-力学机制,进行工程地质分区评价,并从变形过程和演化阶段上定性认识斜坡的整体稳定性。研究表明:区内深层倾倒体发育规模巨大、变形程度剧烈,且具有明显的分区性,为典型的互层倾倒;软硬相间的岩性组合、陡倾的岸坡结构,加之垂直层面密集节理的切割是深层倾倒体形成的控制性因素。在叠加有残余构造应力的自重应力场中,互层倾倒是受节理面和层面控制的复合倾倒模式,即:硬岩发生块状-弯曲倾倒,而软岩发生弯曲倾倒;受河谷演化控制,深层倾倒体主要经历4个演化阶段:卸荷回弹陡倾面拉裂阶段,初始变形阶段,板梁根部折断、剪切面贯通阶段以及破坏阶段,并最终转化为蠕滑-拉裂模式形成滑坡;变形破坏模式的转化是深层倾倒体进入累进性破坏阶段的重要标志,该滑动面受倾向坡外结构面控制,主要发生在强变形岩体中,而并非沿最大弯折带发育。 相似文献
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层状结构岩体顺层斜坡滑移-弯曲失稳计算探讨 总被引：4，自引：1，他引：4
中-陡倾顺层斜坡在下端被阻挡及嵌固时可能产生滑移-弯曲型结构变形与屈曲失稳,但以前失稳分析采用的力学模型的边界条件及变形形态对地质原型的符合性较为不足。因顺层斜坡上部平直段与下部屈曲段是一个连续的整体,弯曲段边界条件及变形形态的合理对正确建立挠曲线方程和临界屈曲失稳分析均非常重要。在分析了顺层斜坡地质原型变形形态的基础上,由考虑自重的阻滑端固定的斜置等厚弹性板梁模型,提出了以地质原型变形形态抽象出相应边界条件的分析方法,及理论上求解挠曲线的适定三阶微分方程。鉴于弯曲段长度可现场测知,以所分析的边界条件拟定了简便合理的、曲线形态能较好反映地质原型变形形态的多项式近似挠曲线。通过势能泛函的平衡稳定判断方法,滑移-弯曲破坏的临界条件得到确定,失稳临界弯曲长度计算式较符合工程实际。 相似文献
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基于室内小型振动台试验研究不同地下水位碎石土斜坡动力响应规律及变形破坏特征,对边坡的工程抗震设计有参考作用。结果表明,地下水具有一定的减震作用。有地下水边坡中下部的水平及竖直加速度峰值表现出局部高程减弱的趋势,边坡上部的水平及竖直向加速度峰值表现出高程放大的趋势。输入相同振动强度条件下,随着地下水位的增加,动力响应减弱区域增大,减震能力增强;地下水位越高,边坡顶部加速度放大系数越小。无地下水斜坡变形破坏主要发生在坡顶;有地下水斜坡变形破坏主要发生在坡脚。地下水位及振动强度的增加,加剧坡脚破坏的程度。 相似文献
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地质灾害的形成与其所处的地形地貌、地质构造、地层岩性及岩土体类型、降雨以及人类工程活动等地质环境密切相关。地形地貌控制着山体斜坡的临空条件,通常情况下斜坡坡高越大、坡度越陡,地质灾害越发育;地层岩性及岩土体类型的差异是影响斜坡稳定性重要因素之一,不同地层岩性和岩土体类型,常见的地质灾害类型也有所不同;斜坡地段地质构造的发育情况以及区域新构造运动对斜坡(特别是岩质斜坡)稳定性也具有一定的影响;降雨入渗增加了岩土体的自重,降低了岩土体的内聚力和内摩擦角,为地质灾害的主要诱发因素;人类工程活动产生了大量临空面,为地质灾害的发生提供空间。 相似文献
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地震作用下边坡稳定性分析的坐标转换法 总被引：2，自引：0，他引：2
在地震作用下边坡稳定性分析中,拟静力法是将地震作用简化为水平方向或垂直方向的不变加速度作用.此加速度产生作用于不稳定体质心的地震力,根据极限平衡理论,将所有作用于潜在滑动体上的力沿滑动面进行分解,得出沿滑动面的安全系数.在拟静力法的基础上,提出一种坐标转换法,通过坐标旋转,将地震力与重力的合力转变为垂直向下的力,从而使边坡地震稳定性问题等效为经过边坡几何形态和土体容重修正后的一般静力稳定性问题,再利用比较成熟、简便的静力分析方法进行边坡稳定性分析.利用此方法可以克服传统拟静力分析的不足,并且用于水下边坡分析,将滨水边坡的拟静力分析模型转换为相应的静力分析模型,考虑地下水的流动来模拟水对边坡的动力作用.此方法对于分析水库边坡体和堰塞湖坝体的抗震稳定性问题具有一定的应用价值. 相似文献
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《山地学报》2015,(1)
通过对西北某坝肩边坡勘探平硐的现场调查,综合分析边坡的基本特征、岩体结构特征、坡体结构特征、变形破坏特征,认为坡体为形成年代比较久远的变形体,在自重的作用下坡体发生缓慢的变形,地震的作用加速了坡体的变形,从而形成了现今的变形体,但坡体未发生整体的失稳。由于坡体变形年代比较久远,故采用离散元数值模拟对其成因机制进行研究。研究结果表明:自重作用下坡体有沿缓倾坡外层面缓慢滑移变形的趋势,在地震荷载的作用下最终诱发边坡发生比较大的变形。坡体在变形过程中经历了启动、高速变形和自稳3个阶段,在启动阶段坡肩位置首先出现拉张裂缝,然后坡体中部出现变形,最后坡脚位置剪出。通过坡体中监测点加速度、速度的研究发现随着高程的增加坡体的加速度、速度放大系数明显增加。 相似文献
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四川省高县附近斜坡变形失稳灾害尤为严重。本文对斜坡变形失稳的类型,特点、形成原因、影响因素、破坏模式进行了分析,认为软弱岩层岩性。斜坡岩体结构、斜坡类型、岩体节理裂隙、地貌发育为决定斜坡稳定性的五主导因子。经深入研究,以定性定量标准把五因子分别划分为四级。利用斜坡变形模数计算五因子影响斜坡稳定性的权重等。从而获得了一种新的斜坡稳定性评价模式,把它运用于高县县城附近斜坡稳定性评价中,评价结果与实际基本相符。 相似文献
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植被发育斜坡非饱和带大孔隙 总被引：4，自引：0，他引：4
在气候温湿的滑坡灾害易发区,根系通道、动物通道、干裂缝、管道及团聚体间的结构性孔隙等大孔隙普遍存在于斜坡非饱和带中.采用微观观察、化学分析和现场试验方法并结合相关学科的研究成果,分析大孔隙界定、大孔隙类型和主控因素、大孔隙三维空间结构及大孔隙时效稳定.不同测量方法的差异和大孔隙密度时空变异性是目前大孔隙定义缺乏统一性的原因.大孔隙尺寸不能作为唯一标准界定大孔隙,必须考虑其三维几何形态.多因素控制大孔隙的成因和类型,其中根系通道、裂缝和结构性孔隙对优先流有显著贡献.需从三维几何学和拓扑学方面进一步研究大孔隙三维结构.枯枝落叶层是大孔隙抵御环境因素扰动的重要屏障,但大孔隙域与周围基质域水量交换对大孔隙时效稳定是不利的.深入研究以上问题对植被发育斜坡优先流模型的改进和发展是重要的. 相似文献
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《山地学报》2016,(3)
云南昭通是我国地质灾害频发区域,特别是在降雨和地震条件下往往导致严重的危害。位于昭通市昭阳区的窝子箐滑坡威胁坡底数十居民的生命财产安全,因此对该坡体进行地质结构调查和稳定性研究十分必要。基于现场地质钻探和槽探确定窝子箐滑坡的表层为松散的残坡积土和耕植土,下部为全风化和强风化的玄武岩,且玄武岩明显得受到了地质构造界面切割。地质调查同时表明该坡体在破碎的全-强风化玄武岩中存在两个潜在的滑移面。在雨季和2014年鲁甸"8·03"地震中,窝子箐坡体局部发生了少量变形。利用Geo-Slope软件进行了天然状态、降雨状态、地震状态、降雨和地震共同作用4种工况下窝子箐滑坡的稳定性分析,结果表明天然状态下坡体稳定性较好,滑动面Ⅰ稳定性系数为1.41,滑动面Ⅱ稳定性系数为1.31。降雨和地震共同作用下稳定性系数达到最低,滑动面Ⅰ稳定性系数为1.01,滑动面Ⅱ稳定性系数为0.93。降雨和地震条件下窝子箐滑坡稳定性系数出现显著降低,存在滑动失稳的可能。 相似文献