【摘 要】
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斜坡岩体的震裂损伤效应具有高隐蔽性,一般的现场调查难以直接查明,在长期重力作用和降雨诱发作用下,极易造成突发性崩滑地质灾害。自2008年汶川地震以来,强震区震裂山体失稳破坏事件已达到数十起,造成了大量的人员伤亡和经济损失,其中以2017年6月24日6时在四川省阿坝州茂县叠溪镇新磨村发生的高位远程滑坡最为典型,共造成十余人死亡,七十多人失踪。地震岩体震裂损伤是地震地质灾害研究的重要方向。本文以地震造
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斜坡岩体的震裂损伤效应具有高隐蔽性,一般的现场调查难以直接查明,在长期重力作用和降雨诱发作用下,极易造成突发性崩滑地质灾害。自2008年汶川地震以来,强震区震裂山体失稳破坏事件已达到数十起,造成了大量的人员伤亡和经济损失,其中以2017年6月24日6时在四川省阿坝州茂县叠溪镇新磨村发生的高位远程滑坡最为典型,共造成十余人死亡,七十多人失踪。地震岩体震裂损伤是地震地质灾害研究的重要方向。本文以地震造成的岩体震裂损伤累积效应为主要研究内容,以“6.24”新磨村滑坡为研究实例,根据现场的地质调查及资料收集,进行该滑坡的地质模型概化,开展几何相似比为1:400的模型振动台试验研究,通过非接触应变测量系统(DIC)及埋设铝箔纸条的方法进行模型激振过程中变形破裂的监测,综合分析多次动力荷载对模型岩体的累积损伤效应,分析岩体震裂损伤演化孕灾机理。主要结论如下:(1)新磨村滑坡这种上缓下陡式顺层斜坡的特殊结构具有独特的动力响应特征,在陡-缓转折段由于地震波多次反射和折射的叠加作用,使得该区域具有显著的地震波放大效应,这种放大效应的对坡体损伤的影响要远大于地震波的高程放大效应。(2)通过试验过程中的数据结果,总结分析了模型在不同激振强度反复激振后模型的应变场、位移场、拉裂深度的变化特征。当模型在0.1g~0.3g的正弦波递进动力加载后,模型主要的震裂损伤特点以斜坡后缘的软硬层层间拉裂为主,并向坡体内部逐渐扩展;当激振强度为0.4g时,模型2/3高程以上区域出现较多竖直方向的拉裂损伤区,在模型的陡-缓转折段出现明显的拉应力集中现象,模型损伤主要以垂直层面方向的拉裂为主。当激振强度达到0.5g时,模型的陡-缓转折段岩体破裂向坡内继续发展,同时沿破裂区出现向上发展的层面拉裂,与后缘的层面拉裂形成双向扩展模式;当激振强度为0.7g时,模型后缘拉裂面向下不断扩展并与转折段损伤区贯通,形成模型上部的统一滑动面;当激振强度为0.8g时,上部滑体滑移推挤下部陡倾段岩体,形成向下不断发展的层面拉裂,最终整体失稳破坏。(3)新磨村滑坡震裂累积损伤可以划分为3个阶段:(1)地震触发古滑坡形成后,在卸荷和地震共同作用下在后缘的板岩和变质砂岩间产生层面拉裂,沿两侧结构面形成滑坡边界;(2)在重力和多次强震的作用下,陡-缓转折段岩体发生拉裂损伤,后缘层间拉裂深度不断增加;(3)当上下拉裂损伤区贯通后,上部岩体由于重力作用不断滑移推挤下部陡倾段岩层,使得下部岩层出现层面拉裂,最终发生切层剪出。
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