多期地震作用的台阶式顺层岩质边坡震裂破坏机制

作     者：信春雷 杨飞 冯文凯 李文惠 廖军 XIN Chun-lei;YANG Fei;FENG Wen-kai;LI Wen-hui;LIAO Jun

作者机构：成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059 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 

基　　金：国家自然科学基金(No.52108361,No.41977252) 四川省科技厅重点研发项目(No.2023YFS0436) 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室自主课题和开放基金(No.SKLGP2020Z001,No.SKLGP2020K018) 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2023年第44卷第12期

页      码：3481-3494页

摘      要：高烈度区斜坡震裂变形体广泛存在,为理清台阶式顺层岩质边坡在多期地震作用下的震裂破坏机制,以三清高速路堑斜坡为原型,开展大型振动台试验。引入加速度放大系数比(ratio of acceleration amplification factor,RAAF)研究不同台阶位置加速度动力响应差异性,利用希尔伯特−黄变换和边际谱识别边坡震裂累积损伤及失稳破坏过程,结合边坡失稳破坏现象阐明台阶式边坡震裂破坏机制。结果表明:边坡具有高程放大效应,加速度放大系数随输入地震波峰值增加呈现先增加再降低的趋势。RAAF在输入地震波峰值为0.6g前后出现正负突变,表明输入地震波峰值为0.6g是改变两种类型边坡动力响应差异性的“临界值”。多期地震作用下,希尔伯特谱低频部分减小,高频部分增加,岩体和夹层表现出滤波作用。水平地震作用下,台阶阴角极易产生动拉应力集中,造成阴角处被拉裂。不均匀台阶宽度边坡的渐进破坏过程为第2级台阶首先出现拉裂缝→上部岩层沿软弱夹层滑动→坡顶后缘拉裂→第1级台阶拉裂并脱离坡体。均匀台阶宽度边坡各级台阶阴角均出现拉裂缝,边坡未出现明显滑动面。模型试验揭示了台阶式岩质边坡的震裂破坏机制,针对勘察设计和施工应加强各级台阶阴角变形量的监测,阴角处可做圆弧处理降低应力集中现象。坡脚处可设置抗滑桩,提高边坡出现震裂破坏的阈值,增强边坡稳定性。

主 题 词：多期地震作用 台阶式顺层岩质边坡 震裂破坏机制 振动台试验 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/j.rsm.2022.1908

馆 藏 号：203125208...