以云南香麗高速公路沿線的巖羊村滑坡為研究對象,開展了滑坡動力穩(wěn)定性評價及失穩(wěn)機制研究:進行了不同烈度地震下的滑坡穩(wěn)定性分析,采用滑帶彈性區(qū)體積占比的變化反映其失穩(wěn)過程,結(jié)合滑坡變形破壞模式,對滑坡整體穩(wěn)定性進行評價;針對極限地震工況,分別從時間和空間角度描述滑坡失穩(wěn)過程;建立了同時考慮滑帶弱化和硬化的滑坡尖點突變模型,揭示了滑坡失穩(wěn)的觸發(fā)機制。研究表明:滑坡在區(qū)域Ⅷ度地震烈度條件下基本保持穩(wěn)定,在鎖固段的"鎖固作用"下滑坡僅發(fā)生局部破壞;滑坡發(fā)生整體失穩(wěn)的臨界峰值加速度為2.29 m/s²,其失穩(wěn)機制為在前緣牽引、后緣拉裂作用下,滑帶塑性區(qū)貫通導致的整體失穩(wěn);地震作用下滑帶前緣、中部、后緣并非同步破壞,表現(xiàn)為累積-觸發(fā)效應;利用改進尖點突變模型推導了剛度效應失穩(wěn)判據(jù),揭示了滑坡整體穩(wěn)定性與滑帶介質(zhì)的剛度及尺寸特性密切相關(guān)。研究結(jié)果為巖羊村滑坡的防治與抗震設計提供了指導,并可為同類工程的動力穩(wěn)定性評價與失穩(wěn)機制分析所借鑒。 

【文章來源】：巖土力學. 2020,41(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

滑坡三維地質(zhì)模型及剖面圖(b)

sGC（2）FLAC3D中選擇Mohr-Coulomb準則作為巖土材料的破壞準則，基于剪切強度準則定義屈服函數(shù)sf為s131sin1sin21sin1sinfc（3）式中：1、3分別為最大、最小主應力；為內(nèi)摩擦角；c為黏聚力�；诳估瓘姸葴蕜t定義屈服函數(shù)tf為tt3f（4）式中：t為抗拉強度；t=0為不考慮巖土抗拉強度。定義tpshfaf為sf=0與tf=0之間的斜線，pa為與摩擦角相關(guān)的參數(shù)。如圖4所示，若應力點滿足sf=0且h0，則該點處于剪切屈服狀態(tài)（域1）；若應力點滿足tf=0且h0，則該點處于張拉屈服狀態(tài)（域2）[17]。圖4定義流動法則的域Fig.4Domainfordefinitionoftheflowlaw3滑坡動力穩(wěn)定性評價為了確定巖羊村滑坡失穩(wěn)的極限地震烈度，根據(jù)區(qū)域Ⅷ度地震基本烈度所對應的峰值加速度為1.960m/s2[18]，設計了5個地震工況，峰值加速度分別為0.916、1.374、1.832、2.290、2.748m/s2，其中前3個工況烈度低于區(qū)域基本烈度，后兩個工況高于基本烈度。針對5個地震工況開展動力分析，統(tǒng)計各工況下滑帶彈性區(qū)體積占比隨地震持時的變化規(guī)律，如圖5所示：在加速度峰值為0.916、1.374、1.832m/s2的地震工況下，地震后期（21～41s）滑帶彈性區(qū)體積占比保持不變，分別為56%、35%、16%。如圖3所示，地震后期能量較低，但加速度最大仍可-1.0-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.81.00246810121416182022242628303234363840歸一化

第7期杜文杰等：地震作用下巖羊村滑坡穩(wěn)定性與失穩(wěn)機制研究24654巖羊村滑坡失穩(wěn)機制結(jié)合滑坡動力穩(wěn)定性評價，針對極限工況，即峰值加速度為2.290m/s2的地震工況，分析滑坡失穩(wěn)過程。由殘余彈性區(qū)（見圖5）與滑體永久位移（見圖6）分析可知，滑坡失穩(wěn)過程呈現(xiàn)明顯的時間和空間特征，結(jié)合地形與坡度變化情況，將滑帶沿高程劃分為前緣、中部和后緣，如圖7所示。圖7滑帶沿高程分區(qū)Fig.7Partitionalongtheheightofslidingzone對滑帶的塑性區(qū)隨地震持時的發(fā)展情況進行統(tǒng)計，如圖8所示，圖中紅色區(qū)域代表剪切塑性區(qū)，綠色區(qū)域代表張拉塑性區(qū)、淺色區(qū)域代表彈性區(qū)。在地震作用下，滑帶主要的破壞形式為剪切破壞；滑帶前緣、中部和后緣并非同步破壞，滑帶前緣和后緣先于中部發(fā)生破壞。圖9為地震作用下滑帶前緣、中部與后緣區(qū)域的塑性區(qū)體積占比隨空間的演化過程，滑坡的空間破壞特征為：地震初期由于坡腳剪出和后緣拉裂，滑帶塑性區(qū)開始快速積累，在地震進行到5s時，滑帶前緣和后緣塑性區(qū)體積占比均已達到90%，如圖8(b)所示，滑坡在前緣后緣均發(fā)生局部變形破壞。如圖9(b)所示，滑帶中部彈性區(qū)削減相對滯后，在地震初期（1～5s）彈性區(qū)體積占比一直保持在70%以上；滑帶前緣、后緣相繼發(fā)生局部失穩(wěn)后，滑帶中部殘余彈性區(qū)不足以抵抗地震中期（5～20s）破壞，彈性區(qū)開始迅速削減，在地震進行到13s時，如圖8(d)所示，滑帶塑性區(qū)沿著主滑線已經(jīng)完全貫通；20s時，見圖8(e)，整個滑帶殘余彈性區(qū)體積接近0，中部鎖固段失效，滑坡處于整體臨界失穩(wěn)狀態(tài)。在空間上，滑帶的塑性區(qū)是由邊緣向內(nèi)部，由坡腳和坡頂向中部逐漸貫

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