巖質(zhì)邊坡的地震動特性及基覆型邊坡的滑坡成因機理、穩(wěn)定性判識、危害范圍評價體系的研究.pdf

1、地震作用下邊坡的動力穩(wěn)定性分析涉及到工程地質(zhì)學、巖土力學、地球物理學、地震工程學等多個學科的交叉，難度較大，目前仍存在很多亟待突破的問題，而我國西部特殊的地理條件和地震構造活動決定了邊坡地震穩(wěn)定性問題在該地區(qū)尤為突出。目前，我國的公路、鐵路、水利等基礎設施建設正處于高速發(fā)展時期，這就對邊坡工程的穩(wěn)定性判識和滑坡的危害性評價提出了更高的要求，以致現(xiàn)有的理論尚不能很好地滿足這一需求。因此，開展邊坡地震穩(wěn)定性分析研究對降低地震滑坡災害，給山區(qū)

2、人民創(chuàng)造一個良好的生存環(huán)境，保障大型巖土工程設施的安全正常運營具有重要的意義。
　　本論文在簡要回顧邊坡地震穩(wěn)定性問題的研究歷史與現(xiàn)狀的基礎上，以汶川地震為大背景，針對現(xiàn)階段存在的相關科學問題，以地震作用下邊坡的動力特性為主線，以現(xiàn)場調(diào)查、地震臺陣實測數(shù)據(jù)、振動臺試驗、數(shù)值分析及理論分析為手段，探明地震作用下巖質(zhì)邊坡的動力特性，并在此基礎上，以地震中破壞最為嚴重的基覆型邊坡（本文定義:基覆型邊坡是指表面分布一定厚度或范圍覆蓋層的巖

3、質(zhì)邊坡，而由基覆型邊坡滑塌所形成的滑坡稱為基覆型滑坡）為研究對象，深入剖析基覆型邊坡發(fā)生滑塌的成因機制，提出一套能夠考慮地震動三要素（幅值、頻率、持時）影響的基覆型邊坡地震穩(wěn)定性分析方法和預測地震誘發(fā)基覆型滑坡危害范圍的評價體系。為此，本文主要完成以下研究工作:
　　1.借助大型振動臺試驗、數(shù)值模擬及現(xiàn)場地震臺陣的監(jiān)測結(jié)果，研究了坡面角度、地震烈度、地震波輸入類型、坡體類型以及局部坡體形態(tài)等因素對巖質(zhì)邊坡動力特性的影響，在上述研究

4、成果的基礎上，利用彈性波動理論推導了能夠充分考慮地震波特性（持時、頻率計幅值）的雙面巖質(zhì)邊坡地震動響應的理論解，從理論計算的角度量化的揭示了地震作用下巖質(zhì)邊坡的動力特性。
　　2.基于巖質(zhì)邊坡動力特性的研究成果，以基覆型邊坡為研究對象，概化分析模型，借助新型時間-頻率-幅值分析技術，結(jié)合振動臺試驗研究成果和數(shù)值分析結(jié)果，從時域、時頻聯(lián)合域兩個方面系統(tǒng)的開展了地震作用下基覆型邊坡的變形特征和滑塌成因機制的研究。
　　3.隨著對

5、邊坡動力穩(wěn)定性問題研究的深入，已普遍認識到應用擬靜力法進行邊坡地震穩(wěn)定性評價所存在的不足，邊坡地震穩(wěn)定性的時頻分析方法已成為邊坡工程抗震設計發(fā)展的趨勢。本文基于彈性波動理論，概化地質(zhì)分析模型，利用Hilbert-Huang變換，借助地震作用下基覆型邊坡的變形特征和滑塌成因機制的研究成果，提出了基覆型邊坡地震穩(wěn)定性的時頻分析方法，并且通過振動臺試驗和數(shù)值分析結(jié)果對其合理性進行了驗證。
　　4.長期以來，滑坡危害范圍的預測模型中僅僅考