›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (11): 3512-3518.

• 数值分析 • 上一篇    下一篇

顺层岩质高边坡地震变形破坏机制三维数值反演研究

何 铮1,徐卫亚1,石 崇1,李明卫2,赵 谊2   

  1. 1. 河海大学 岩土工程研究所,南京 210098;2. 中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院,贵州 贵阳 550002
  • 收稿日期:2007-11-20 出版日期:2009-11-10 发布日期:2010-01-07
  • 作者简介:何铮,男,1983年生,硕士,主要从事岩土工程方面的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助(No. 50539110)。

3D dynamic response back analysis of failure mechanisms of a high dip bedding rock slope in earthquake

HE Zheng1,XU Wei-ya1,SHI Chong1,LI Ming-wei2,ZHAO Yi2   

  1. 1. Research Institute of Geotechnical Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2.Guiyang Hydropower Investigation, Design& Research Institute, China Hydropower Engineering Consulting Group Co., Guiyang 550002, China
  • Received:2007-11-20 Online:2009-11-10 Published:2010-01-07

摘要:

提出了工程地质分析与三维反演模拟相结合的方法,以揭示边坡地震渐进破坏的失稳过程和失稳机制。结合西南某水电站顺层岩质高边坡工程实例。研究该高边坡地震后工程地质特性,恢复边坡震前的地形地貌,建立地震前未滑塌边坡的三维模型。利用FLAC3D对模型进行动力-时程响应分析,绘制位移、速度、加速度三量放大系数等值线图,判断地震破坏位置。数值模拟结果与边坡实际滑塌情况相符。应用工程地质分析与三维反演模拟结合的方法,揭示了边坡后发型阶段性逐级滑塌的破坏机制以及大夹角折线形的后缘破坏面形状。三维数值反演研究中采用的岩体动力参数,为正演研究提供了参考。

关键词: 岩质高边坡, 顺层, 软弱夹层, 变形破坏机制, 动力时程响应

Abstract:

The failure of a high rock slope is a common phenomena in nature, however it is a very complex subject which is worth studding. This paper presents an analytical method, which is a combination of methods of engineering geology and back analysis, for simulating the deformation behaviors in earthquake and providing some useful insights into the deformation mechanisms. Based on a project of a high dip bedding rock slope of a hydropower station in Southwest China, at first the engineering geological characteristics of the high slope is analyzed. Secondly, a 3D numerical model of the slope before the earthquake is established by estimating the ancient topographic and morphologic characteristics and reinstating the glided mass. Then the software FLAC3D is used to analyze the seismic time-history response of this slope. The calculated results accord with the situation happened in the earthquake. Finally, this 3D dynamic response back analysis method can provides the dynamic coefficients of rock mass which can be used in the next numerical modeling for this slope.

Key words: high rock slope, dip bedding form, week intercalation, deformation mechanism, seismic time-history response

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[1] 朱赛楠, 殷跃平, 李 滨, . 二叠系炭质页岩软弱夹层剪切蠕变特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1377-1386.
[2] 刘汉香, 许 强, 朱 星, 周小棚, 刘文德. 含软弱夹层斜坡地震动力响应过程 的边际谱特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1387-1396.
[3] 巨能攀, 邓天鑫, 李龙起, 蒋金阳, 张陈羊. 强震作用下陡倾顺层斜坡倾倒变形 机制离心振动台试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 99-108.
[4] 尹小涛,严 飞,秦雨樵,周 磊,王东英, . 地震作用下华丽高速公路金沙江桥华坪岸顺层边坡动力稳定性评价[J]. , 2018, 39(S1): 387-394.
[5] 卞 康,刘 建,胡训健,李鹏程,陈玲朱,刘振平, . 含顺层断续节理岩质边坡地震作用下的破坏模式与动力响应研究[J]. , 2018, 39(8): 3029-3037.
[6] 严敏嘉,夏元友,刘婷婷. 地震作用下预应力锚索加固顺层岩坡极限分析[J]. , 2018, 39(7): 2691-2698.
[7] 陈 宾,周乐意,赵延林,王智超,晁代杰,贾古宁,. 干湿循环条件下红砂岩软弱夹层微结构与剪切强度的关联性[J]. , 2018, 39(5): 1633-1642.
[8] 李 宁,郭双枫,姚显春,. 再论岩质高边坡稳定性分析方法[J]. , 2018, 39(2): 397-406.
[9] 李 韬,徐奴文,戴 峰,李天斌,樊义林,李 彪,. 白鹤滩水电站左岸坝肩开挖边坡稳定性分析[J]. , 2018, 39(2): 665-674.
[10] 范 刚,张建经,付 晓, . 含软弱夹层顺层岩质边坡传递函数及其应用研究[J]. , 2017, 38(4): 1052-1059.
[11] 李龙起,巨能攀, . 光栅测试技术在顺层边坡降雨模型试验中的应用研究[J]. , 2016, 37(7): 2119-2128.
[12] 周 飞 ,许 强 ,刘汉香 ,王 龙,. 地震作用下含水平软弱夹层斜坡动力响应特性研究[J]. , 2016, 37(1): 133-139.
[13] 殷 勇 ,周国庆,. 软弱夹层的极限荷载分析[J]. , 2015, 36(4): 1035-1040.
[14] 贾宏俊 ,王 辉,. 软岩巷道可缓冲渐变式双强壳体支护原理及实践[J]. , 2015, 36(4): 1119-1126.
[15] 宋娅芬 ,陈从新 ,郑 允 ,夏开宗 ,欧 哲 ,夏天游 ,周意超,. 缓倾软硬岩互层边坡变形破坏机制模型试验研究[J]. , 2015, 36(2): 487-494.
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[1] 刘 晓,唐辉明,刘 瑜. 基于集对分析和模糊马尔可夫链的滑坡变形预测新方法研究[J]. , 2009, 30(11): 3399 -3405 .
[2] 胡大伟,周 辉,谢守益,张 凯,邵建富,冯夏庭. 大理岩破坏阶段Biot系数研究[J]. , 2009, 30(12): 3727 -3732 .
[3] 朱建明,彭新坡,姚仰平,徐金海. SMP准则在计算煤柱极限强度中的应用[J]. , 2010, 31(9): 2987 -2990 .
[4] 原喜忠,李 宁,赵秀云,杨银涛. 东北多年冻土地区地基承载力对气候变化敏感性分析[J]. , 2010, 31(10): 3265 -3272 .
[5] 白 冰,李小春,石 露,唐礼忠. 弹塑性应力-应变曲线的斜率恒等式及其验证和应用[J]. , 2010, 31(12): 3789 -3792 .
[6] 唐利民. 地基沉降预测模型的正则化算法[J]. , 2010, 31(12): 3945 -3948 .
[7] 李占海,朱万成,冯夏庭,李绍军,周 辉,陈炳瑞. 侧压力系数对马蹄形隧道损伤破坏的影响研究[J]. , 2010, 31(S2): 434 -441 .
[8] 侯公羽,牛晓松. 基于Levy-Mises本构关系及D-P屈服准则的轴对称圆巷理想弹塑性解[J]. , 2009, 30(6): 1555 -1562 .
[9] 蔡辉腾,危福泉,蔡宗文. 重庆主城区粉质黏土动力特性研究[J]. , 2009, 30(S2): 224 -228 .
[10] 金解放 ,李夕兵 ,殷志强 ,邹 洋. 循环冲击下波阻抗定义岩石损伤变量的研究[J]. , 2011, 32(5): 1385 -1393 .