地震和降雨耦合作用下邊坡穩(wěn)定性分析——以瀘州王巖滑坡為例.pdf

1、降雨和地震作為邊坡破壞的主要影響因素，二者對(duì)邊坡的破壞機(jī)理完全不同。西南地區(qū)不僅地震頻發(fā)而且降雨量充沛，2008年汶川地震后，震區(qū)降雨時(shí)常發(fā)生且余震不斷，導(dǎo)致大量的次生災(zāi)害發(fā)生，因此對(duì)降雨_地震耦合作用下的邊坡穩(wěn)定性研究具有十分重要的意義。本文分別從降雨、地震和降雨_地震耦合三種工況出發(fā)，探討耦合作用對(duì)邊坡的作用機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)基于FLAC3D的fish平臺(tái)，編寫了邊坡降雨程序，研究了降雨強(qiáng)度和降雨持續(xù)時(shí)間對(duì)邊

2、坡穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響。不同降雨強(qiáng)度下，邊坡內(nèi)孔隙水壓力呈現(xiàn)出不同的上升模式。降雨持續(xù)作用下，暫態(tài)飽和區(qū)范圍不斷擴(kuò)大，降雨時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)邊坡的主要變化為坡內(nèi)基質(zhì)吸力的降低。降雨前期，邊坡穩(wěn)定性系數(shù)快速下降，隨著坡內(nèi)孔隙水壓力的升高，邊坡穩(wěn)定性系數(shù)下降逐漸變緩，此時(shí)降雨強(qiáng)度的變化對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響也越來越弱。
　　(2)給含有地下水的邊坡施加地震波，通過控制地震波的最大峰值加速度，研究地震作用對(duì)邊坡的破壞模式。地震作用后，坡體表現(xiàn)出不同程

3、度上的位移變化，但變化值均很小。地震作用下坡腳處首先發(fā)生塑性破壞且破壞范圍隨著峰值加速度的增大不斷向周邊擴(kuò)大，地震結(jié)束后塑性區(qū)內(nèi)的破壞作用即停止。對(duì)于坡內(nèi)非飽和區(qū)而言，地震作用使坡內(nèi)孔隙水壓力升高，導(dǎo)致坡體的基質(zhì)吸力降低，但對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響不大。
　　(3)對(duì)雨后邊坡施加地震波，以研究降雨_地震耦合作用下邊坡的破壞機(jī)制。地震作用使坡面暫態(tài)飽和區(qū)內(nèi)的孔隙水被擠出，一定程度上增加了表層巖土體的穩(wěn)定性。隨著降雨的持續(xù)，地震力通過改變非

4、飽和區(qū)內(nèi)的基質(zhì)吸力進(jìn)而影響坡體的抗剪強(qiáng)度來達(dá)到降低坡體穩(wěn)定性的作用越來越弱。當(dāng)降雨時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，耦合作用下降雨相對(duì)地震對(duì)邊坡穩(wěn)定性造成的影響會(huì)更大，雨后邊坡地震力的出現(xiàn)放大了降雨對(duì)邊坡的影響，進(jìn)而加速邊坡失穩(wěn)。耦合作用下坡頂和斜坡面上的破壞以剪切—拉伸破壞為主，坡內(nèi)的破壞以剪切破壞為主。
　　(4)以瀘州市納溪區(qū)王巖滑坡為例，分析了降雨和降雨_地震耦合工況下的邊坡穩(wěn)定性。降雨作用下孔隙水沿著巖土分界面不斷向邊坡中部入滲，在分界面處