岩土力学 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (7): 2403-2412.doi: 10.16285/j.rsm.2016.2335

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

地震波振幅对黄土-泥岩边坡动力响应规律的影响

张泽林1, 2,吴树仁1,王 涛1,唐辉明2,梁昌玉1   

  1. 1. 中国地质科学院地质力学研究所,北京 100081;2. 中国地质大学 工程学院,湖北 武汉 430000
  • 收稿日期:2016-10-08 出版日期:2018-07-10 发布日期:2018-08-05
  • 作者简介:张泽林,男,1984年生,在站博士后,主要从事地震滑坡、边坡动力学方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 41572313);地调资助项目(No. 12120114035501);“十二五”科技支撑资助项目(No. 2012BAK10B00)。

Influence of seismic wave amplitude on dynamic response of loess-mudstone slope

ZHANG Ze-lin1, 2, WU Shu-ren1, WANG Tao1, TANG Hui-ming2, LIANG Chang-yu1   

  1. 1. Institute of Geomechanics, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100081, China; 2. Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan, Hubei 430000, China
  • Received:2016-10-08 Online:2018-07-10 Published:2018-08-05
  • Supported by:

    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (41572313), the Project of China Geological Survey (12120114035501) and the National Science Technology Program of the Minissty of Science During the 12th Five-year Plan Periord (2012BAK10B00).

摘要: 研究地震作用下黄土-泥岩边坡动力响应特征,对边坡的稳定性评价和抗震设计具有重要指导意义。基于边坡的离心机振动台试验和数值模拟分析,研究地震波振幅对边坡地震动响应的影响规律,结果表明:由坡体深部至浅表层,黄土-泥岩边坡的水平向和垂向加速度放大效应呈非线性增加,且水平向大于垂直向,在坡体顶部到达最大,表现为趋表效应和高程效应;在边坡内部岩性接触部位,黄土层内动力响应较大,泥岩中动力响应较小,表现为岩性效应;随着输入地震波振幅的增加,坡体动力响应表现为先增大后减小的趋势,当输入振幅达0.3g时,坡体动力响应最大。黄土-泥岩边坡的变形破坏过程为:随输入地震波振幅增加,坡顶逐渐形成拉张裂缝,不断扩展,坡体中上部溜土,产生向临空面方向的位移,坡体中部发生鼓胀隆起,局部坡体振动松散,岩土体滑落至坡脚堆积。

关键词: 离心机振动台试验, 数值模拟, 黄土-泥岩边坡, 加速度振幅, 地震动响应

Abstract: Studying the seismic dynamic responses of loess-mudstone slope is important for the slope stability evaluation and engineering aseismatic design. The effects of seismic wave amplitude on the seismic dynamic responses of loess-mudstone slope are investigated by the centrifuge shaking table tests and numerical simulation. Results show that: the amplification of horizontal and vertical acceleration of loess mudstone slope increases nonlinearly from deep to shallow surface of the slope. The horizontal amplification is greater than the vertical, and it reaches the maximum value at the crest. The dynamic response of the loess layer is larger than that of the mudstone inside the slope. With the increasing of the amplitude of the input seismic wave, the dynamic response of the slope increases first and then decreases. When the input amplitude reaches 0.3g, the dynamic response of the slope reaches the maximum value. The deformation and failure process of the loess-mudstone slope could be summarized as: with the input of seismic wave amplitude increasing, tension crack formed at the crest, gradually expands, displacements develop towards the free face, and then overlying loess raises lightly, some soil accumulats at the slope toe.

Key words: Centrifuge shaking table test, numerical simulation, loess-mudstone slope, acceleration amplitude, earthquake response

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