第48卷第3期2013年6月西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)JOURNAL OF SOUTHWEST JIAOTONG UNIVERSITYVol.48No.3Jun. 2013

基金項(xiàng)目： 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（41030742）；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目（SWJTU12CX041）；國(guó)防基礎(chǔ)科研計(jì)劃資助項(xiàng)目（A0220110003）

作者簡(jiǎn)介： 楊長(zhǎng)衛(wèi)（1987-），男，博士研究生，研究方向?yàn)閹r土動(dòng)力學(xué)，電話： 15928118504， Email： 1209732335@qq.com

文章編號(hào)： 0258-2724（2013）03-0415-08DOI： 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.03.004

摘要： 為了研究雙面高陡邊坡破壞機(jī)理，以國(guó)道G213左側(cè)雙面高陡邊坡為原型，采用新型離散元計(jì)算方法CDEM和振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，模擬了高烈度地震作用下，雙面高陡邊坡上的坡積體滑坡由變形累計(jì)到破壞滑動(dòng)的全過(guò)程.研究結(jié)果表明：在地震力和重力作用下，滑體頂部先出現(xiàn)應(yīng)力集中，造成滑體沿滑體結(jié)構(gòu)面后緣產(chǎn)生變形，進(jìn)而造成該處出現(xiàn)拉伸、剪切破壞點(diǎn)；隨著地震動(dòng)的持續(xù)，滑體結(jié)構(gòu)面上的剪切破壞點(diǎn)逐漸向滑體中前部的鎖固段擴(kuò)展，同時(shí)伴隨著滑體表面拉伸破壞點(diǎn)的增加，最終造成鎖固段發(fā)生漸進(jìn)性破壞，滑體從剪出口滑出形成滑坡；在材料參數(shù)等外部條件相同的情況下，坡腰處滑體先于坡腳處滑體發(fā)生滑塌，滑塌發(fā)生的時(shí)間與地震動(dòng)峰值加速度到達(dá)的時(shí)間同步或稍微有所滯后；以輸入地震波為基準(zhǔn)，不論是陡坡地形、緩坡地形還是坡體內(nèi)，不同位置的峰值加速度沿坡高均有所放大，表現(xiàn)為豎向峰值加速度的放大效應(yīng)大于水平峰值加速度的放大效應(yīng)，陡坡地形峰值加速度的放大效應(yīng)大于緩坡地形峰值加速度的放大效應(yīng)，也大于坡體內(nèi)峰值加速度的放大效應(yīng).

關(guān)鍵詞： CDEM；雙面高陡邊坡；地震；滑坡響應(yīng)；峰值加速度

中圖分類號(hào)： P315.9文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

2008年5月12日，四川省汶川縣發(fā)生了MS 8.0 級(jí)特大地震.由于地震震源淺、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，釋放能量大，瞬間激發(fā)了大量的崩塌、滑坡以及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，特別是在山岳地區(qū)，災(zāi)害更為嚴(yán)重[17].

由于強(qiáng)震觸發(fā)的崩塌、滑坡以及泥石流等災(zāi)害的致災(zāi)力強(qiáng)，因此引起了專家、學(xué)者的廣泛研究[8]，滑坡是研究最多的災(zāi)害之一.

在研究地震誘發(fā)滑坡的滑動(dòng)機(jī)理方面，數(shù)值模擬是常用的方法，并已取得了可喜的成果.王來(lái)貴等[9]基于概化的滑坡模型進(jìn)行了強(qiáng)震誘發(fā)單一弱面斜坡滑塌的有限元模擬；吳順川等[10]應(yīng)用PFC模擬了含軟弱夾層類土質(zhì)邊坡的破壞過(guò)程；鄭穎人等[11]采用FLAC動(dòng)力強(qiáng)度折減法對(duì)地震邊坡破壞機(jī)制進(jìn)行了數(shù)值分析；曹琰波等[12]應(yīng)用離散元軟件UDEC對(duì)滑坡由變形累積到破壞滑動(dòng)的全過(guò)程進(jìn)行模擬，研究了地震作用下順層巖質(zhì)滑坡的變形破壞過(guò)程.

以上研究所采用的數(shù)值方法主要是有限單元法、有限差分法以及傳統(tǒng)的離散單元法，其中，有限單元法和有限差分法是基于連續(xù)介質(zhì)的力學(xué)模型，對(duì)于含有眾多不連續(xù)面的巖質(zhì)邊坡大變形動(dòng)力分析具有一定的局限性.傳統(tǒng)的離散單元法在計(jì)算節(jié)西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)第48卷第3期楊長(zhǎng)衛(wèi)等：雙面高陡邊坡的地震滑坡響應(yīng)分析理邊坡穩(wěn)定性方面仍存在一些問(wèn)題，如初始狀態(tài)依賴于結(jié)構(gòu)面的分布、結(jié)構(gòu)面參數(shù)依靠經(jīng)驗(yàn)取值，更重要的是只能定義結(jié)構(gòu)面的有序性，而不能定義結(jié)構(gòu)面的隨機(jī)性和復(fù)雜性.

近年來(lái)，用于地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)機(jī)理分析的新型計(jì)算方法CDEM已發(fā)展起來(lái)，該方法將有限元和離散元進(jìn)行了耦合，在塊體內(nèi)部進(jìn)行有限元計(jì)算，在塊體邊界進(jìn)行離散元計(jì)算，這不僅模擬了材料在連續(xù)和非連續(xù)狀態(tài)下的變形、運(yùn)動(dòng)特性，更實(shí)現(xiàn)了材料由連續(xù)體向非連續(xù)體漸進(jìn)的破壞過(guò)程.在CDEM中，通過(guò)建立混合節(jié)點(diǎn)模型實(shí)現(xiàn)了離散元的結(jié)構(gòu)面彈簧和顆粒離散元兩者質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立計(jì)算，解決了離散元初始狀態(tài)的計(jì)算問(wèn)題；通過(guò)引入結(jié)構(gòu)層的概念，解決了結(jié)構(gòu)面參數(shù)的求解問(wèn)題；通過(guò)引入隨機(jī)結(jié)構(gòu)面模型實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)面的隨機(jī)性和復(fù)雜性[8].

針對(duì)高陡邊坡動(dòng)力響應(yīng)的研究主要集中于單面高陡邊坡[112]，而對(duì)雙面高陡邊坡地震響應(yīng)的研究甚少[13].

本文結(jié)合5·12汶川地震的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果[1415]，選取汶川地震災(zāi)區(qū)內(nèi)最為普遍、失穩(wěn)數(shù)量最多的斜坡坡體結(jié)構(gòu)類型，利用振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的相關(guān)資料，開展數(shù)值模擬，對(duì)地震作用下雙面高陡邊坡的滑坡響應(yīng)進(jìn)行分析.1振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛿?shù)值模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)以國(guó)道G213左側(cè)雙面高陡邊坡為原型，采用 1∶600的幾何縮尺比，得到了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?jiàn)圖1.

該模型高1 810 mm，寬3 500 mm，包含陡坡地形和緩坡地形，其中陡坡地形的坡度為50°～60°，緩坡地形的坡度為42°～50°.

為了研究地震作用下雙面高陡邊坡不同位置坡積體的地震動(dòng)響應(yīng)，振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果將坡體表面的土層和風(fēng)化層概化為3處坡積體，分布于坡頂、坡腰以及坡腳.

為了能夠更加深入研究雙面高陡邊坡的地震滑坡機(jī)理，本文依據(jù)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒⒘藬?shù)值分析模型，并在模型內(nèi)部以及表面設(shè)置了大量監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用以監(jiān)測(cè)地震作用下滑床和滑體的位移、速度、加速度、應(yīng)力以及應(yīng)變等動(dòng)力響應(yīng)的時(shí)程變化，測(cè)點(diǎn)布置詳見(jiàn)圖2.

圖2中：

B4、B6、B8為振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和數(shù)值模擬兩者共用的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用于驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果的正確性；

其余測(cè)點(diǎn)均為數(shù)值模擬增設(shè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn).

2CDEM數(shù)值模擬2.1數(shù)值本構(gòu)模型及材料參數(shù)確定在離散元計(jì)算過(guò)程中，滑體和滑床的巖土體在失穩(wěn)之前主要發(fā)生塑性變形，在滑體失穩(wěn)之前兩者均采用彈塑性本構(gòu)模型和摩爾庫(kù)倫（MC）破壞準(zhǔn)則；在滑體發(fā)生失穩(wěn)后，滑體的位移要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滑體內(nèi)部土顆粒的相對(duì)變形，對(duì)于滑體內(nèi)部的土顆粒采用剛性本構(gòu)模型；對(duì)于滑床，由于自身的幾何尺寸較大，在地震作用下又產(chǎn)生了較大的塑性變形，滑床巖體采用彈塑性本構(gòu)模型和MC破壞準(zhǔn)則；在地震過(guò)程中滑體結(jié)構(gòu)面將發(fā)生滑移、斷裂等破壞現(xiàn)象，采用脆性斷裂本構(gòu)模型和MC破壞準(zhǔn)則.通過(guò)采用CDEM中的隨機(jī)結(jié)構(gòu)面模型來(lái)實(shí)現(xiàn)滑體內(nèi)結(jié)構(gòu)面的有序性、復(fù)雜性和隨機(jī)性.在塊體與塊體之間，通過(guò)建立節(jié)點(diǎn)混合單元實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)面彈簧和顆粒離散元兩者質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立計(jì)算，解決了離散元初始狀態(tài)的計(jì)算問(wèn)題.不同位置結(jié)構(gòu)面的相關(guān)參數(shù)均可通過(guò)CDEM提供的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式進(jìn)行求解[13].

本次振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)所采用的相似材料主要由石英砂、重晶石粉、石膏或粉煤灰、水以不同比例進(jìn)行配制，且試驗(yàn)材料的容重相似比為 1∶1，應(yīng)力相似比為 1∶6.35，內(nèi)摩擦角、泊松比的相似比均為 1∶1，各項(xiàng)材料的物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1.

2.2數(shù)值模型的邊界條件及地震動(dòng)輸入在對(duì)斜坡體進(jìn)行動(dòng)力數(shù)值模擬時(shí)，合理施加人工邊界和確定合理的輸入地震波是兩項(xiàng)至關(guān)重要的工作.為了消除地震波在邊界處的反射，在模型底部和兩側(cè)分別施加了吸收邊界和自由場(chǎng)邊界，本次計(jì)算結(jié)果需要和振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，選取與振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)相同的輸入地震波，即汶川臥龍臺(tái)站實(shí)測(cè)地震波的壓縮波，時(shí)間壓縮比為 1∶4，水平、豎向峰值地震加速度分別為957和857 cm/s2，持續(xù)時(shí)間為40 s，水平、豎向加速度時(shí)程曲線見(jiàn)圖3.2.3數(shù)值模擬結(jié)果及分析2.3.1數(shù)值計(jì)算結(jié)果的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)驗(yàn)證

為了驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算結(jié)果的正確性，本文選取坡頂B6點(diǎn)，緩坡坡腰B4點(diǎn)，陡坡坡腰B8點(diǎn)3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)作為對(duì)比點(diǎn)，將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，具體結(jié)果見(jiàn)表2.同時(shí)，本文列舉了B6測(cè)點(diǎn)水平、豎向加速度的時(shí)程曲線來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本文計(jì)算結(jié)果的正確性，見(jiàn)圖4.

綜合分析表2和圖4可知， B4、B6、B8點(diǎn)水

平加速度和豎向加速度的最大誤差均小于10.00%，其中水平加速度的最小誤差可達(dá)到1.75%，豎向加速度的最小誤差可達(dá)到2.28%.數(shù)值模擬結(jié)果和振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果基本一致，說(shuō)明本文數(shù)值模型是正確的，計(jì)算結(jié)果是可信的.

2.3.2坡面、坡體加速度的高程放大效應(yīng)分析

為了研究地震作用下加速度沿坡面、坡體高程的傳播規(guī)律，本文在緩坡地形上設(shè)置B1～B6測(cè)點(diǎn)，在陡坡地形上設(shè)置B6～B10測(cè)點(diǎn)，在坡體內(nèi)設(shè)置D1～D5測(cè)點(diǎn)，其中， B6點(diǎn)為陡坡地形和緩坡地形共用的監(jiān)測(cè)點(diǎn).從計(jì)算結(jié)果可知，無(wú)論是水平還是豎向峰值加速度沿坡面、坡體高程均具有放大效應(yīng)，陡坡地形、緩坡地形以及坡體內(nèi)的水平、豎向峰值加速度峰值及放大系數(shù)分別見(jiàn)表3和表4.

綜合分析表3和表4可知，以輸入波為基準(zhǔn)，陡坡地形上的水平、豎向加速度沿坡高均具有放大性，水平加速度的放大系數(shù)在2.50～3.00之間，豎向加速度的放大系數(shù)在3.00～4.00之間，緩坡地形上的水平、豎向加速度沿坡高也具有放大性，水平加速度的放大系數(shù)在2～3之間，豎向加速度的放大系數(shù)在1.90～4.00之間，坡體內(nèi)的水平加速度、豎向加速度沿坡高同樣具有放大性，水平加速度放大系數(shù)在1.70～3.00之間，豎向加速度放大系數(shù)在1.80～3.80之間.因此，不論是陡坡地形、緩坡地形還是坡體內(nèi)，不同位置的峰值加速度沿坡高均具有不同程度的放大，表現(xiàn)為豎向峰值加速度的放大效應(yīng)大于水平峰值加速度的放大效應(yīng)；陡坡地形峰值加速度的放大效應(yīng)大于緩坡地形峰值加速度的放大效應(yīng)，也大于坡體內(nèi)峰值加速度的放大效應(yīng).

2.3.3滑體與滑床間加速度差異性分析

為了研究地震波在滑體和滑床內(nèi)傳播的差異性，本文在坡頂、坡腰、坡腳處分別設(shè)置（B6、C2）、（B3、C1）以及（B11、C3）3組測(cè)點(diǎn)，用于監(jiān)測(cè)地震動(dòng)在結(jié)構(gòu)面兩側(cè)的傳播特性.由于在地震波施加3.93 s之后坡腰和坡腳處的滑體均發(fā)生滑塌，監(jiān)測(cè)點(diǎn)失效，所以對(duì)于坡腰處和坡腳處的加速度時(shí)程曲線，本文只選取前3.50 s進(jìn)行分析.鑒于篇幅限制，文中選出具有代表性的坡腰處水平加速度的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析.

綜合分析圖5、6可知，在滑體結(jié)構(gòu)面兩側(cè)的水平加速度存在較大差別.首先，在地震動(dòng)加速度較小時(shí)，滑體內(nèi)的水平加速度大于滑床內(nèi)的水平加速度；隨著地震動(dòng)加速度的增加，滑床內(nèi)的水平加速度逐漸超過(guò)了滑體內(nèi)的水平加速度；其次，水平峰值加速度在滑體結(jié)構(gòu)面兩側(cè)到達(dá)的時(shí)間存在一定差異，在滑體內(nèi)稍微滯后.出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是由于在地震初期，地震動(dòng)加速度較小，地震縱波優(yōu)先到達(dá)滑體結(jié)構(gòu)面，結(jié)構(gòu)面上的測(cè)點(diǎn)主要產(chǎn)生張拉破壞，只有少數(shù)不連續(xù)的剪切破壞點(diǎn)出現(xiàn)，滑體結(jié)構(gòu)面兩側(cè)的土體未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)?shù)卣鸩ǖ竭_(dá)滑體結(jié)構(gòu)面時(shí)，滑體內(nèi)產(chǎn)生了峰值加速度放大效應(yīng).

基于地震波在半無(wú)限空間的傳播理論，作者認(rèn)為，此時(shí)滑體內(nèi)出現(xiàn)峰值加速度放大效應(yīng)可能是由于以下原因：第一，地震波由基巖（滑床）傳至上覆土層（滑體）時(shí)，反射波發(fā)生了波場(chǎng)分裂現(xiàn)象，如P波反射生成了P波和SV波，SV波反射生成了SV波和P波，各種波形的反射波相互疊加形成了復(fù)雜的地震波場(chǎng)，從而造成上覆土層運(yùn)動(dòng)的放大；第二，地震波的能量主要由P波、SH波以及SV波提供，這3種波由基巖向上覆軟土層傳播時(shí)均具有使上覆土層運(yùn)動(dòng)放大的特性.隨著地震動(dòng)強(qiáng)度的增大，加速度的放大效應(yīng)愈加顯著，結(jié)構(gòu)面兩側(cè)的加速度差也隨之增大，而加速度差的增大將會(huì)造成滑體結(jié)構(gòu)面上剪切破壞點(diǎn)的增多，并且逐漸連通，形成剪切破壞面.由于結(jié)構(gòu)面兩側(cè)的土體出現(xiàn)了相對(duì)滑動(dòng)，上述理論失效，同時(shí)造成了地震波能量在此耗散，隨著滑動(dòng)量增加，能量耗散越大，導(dǎo)致加速度在滑體內(nèi)的迅速衰減，致使滑床內(nèi)的加速度大于滑體內(nèi)的加速度.

2.3.4滑動(dòng)帶變形累計(jì)效應(yīng)分析

一般情況下，巖質(zhì)邊坡從變形到破壞是一個(gè)極其復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，也是一個(gè)從量變到質(zhì)變的過(guò)程.滑帶土的應(yīng)變積累過(guò)程是一個(gè)小變形問(wèn)題，而其后發(fā)生的崩塌、滑坡則是一個(gè)大變形問(wèn)題.CDEM在進(jìn)行數(shù)值求解時(shí)，能夠根據(jù)單元的變形和運(yùn)動(dòng)情況來(lái)實(shí)時(shí)的更新計(jì)算模式（小變形、大變形）.計(jì)算得到地震過(guò)程中不同時(shí)刻模型內(nèi)各個(gè)結(jié)構(gòu)面的剪應(yīng)變和拉應(yīng)變的分布情況，見(jiàn)圖7.由于在地震波施加3.93 s之后坡體已經(jīng)發(fā)生滑塌，因此本文只選取3.93 s之前坡體的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行分析.

綜合分析圖7可知，在輸入地震力t=1.00 s時(shí)，坡腳、坡腰處滑體的頂部出現(xiàn)了少量拉伸、剪切破壞點(diǎn)；在t=1.50 s時(shí)，坡腳處和坡腰處滑體結(jié)構(gòu)面上的剪切破壞點(diǎn)增多，滑體表面的拉伸破壞點(diǎn)基本不變，同時(shí)在坡腰處的剪切破壞點(diǎn)不連續(xù)，且數(shù)量較坡腳處多，可能是由于此時(shí)地震橫波已經(jīng)到達(dá)滑體結(jié)構(gòu)面，進(jìn)而造成滑體結(jié)構(gòu)面處剪切破壞點(diǎn)數(shù)量的增多；在t=2.00 s時(shí)，坡腳處滑體結(jié)構(gòu)面上的剪切破壞點(diǎn)向下呈不連續(xù)擴(kuò)展，且在滑體表面的拉伸破壞點(diǎn)也增多.坡腰處滑體結(jié)構(gòu)面上的剪切破壞點(diǎn)迅速增加，且在滑體表面的拉伸破壞點(diǎn)也同樣增多，可能是由于隨著地震動(dòng)加速度的增大，地震橫波所攜帶的地震能量隨之增大，進(jìn)而造成了滑體結(jié)構(gòu)面處剪切破壞點(diǎn)數(shù)量的增多；在t=2.50 s時(shí)，坡腳處滑體結(jié)構(gòu)面上的剪切破壞點(diǎn)繼續(xù)向下擴(kuò)展，由不連續(xù)變?yōu)檫B續(xù)，并在滑體下部的剪出口位置出現(xiàn)了少量剪切破壞點(diǎn)，而坡腰處滑體結(jié)構(gòu)面上的剪切破壞點(diǎn)形成連續(xù)剪切破壞滑裂面，幾乎貫通坡腰處的整個(gè)滑體結(jié)構(gòu)面，可能是由于地震動(dòng)加速度沿坡面具有一定的放大性，進(jìn)而造成坡腰處結(jié)構(gòu)面優(yōu)先于坡腳處結(jié)構(gòu)面發(fā)生破壞；在t=3.25 s時(shí)，輸入地震波的加速度達(dá)到峰值，坡腳處滑體的剪切破壞點(diǎn)迅速擴(kuò)展，形成貫通坡腳處整個(gè)滑體結(jié)構(gòu)面的連續(xù)剪切破裂面，而坡腰處的滑體則出現(xiàn)部分滑塌，坡頂處滑體出現(xiàn)少量剪切、拉伸破壞點(diǎn)；在t=3.93 s，坡腳和坡腰處滑體出現(xiàn)大面積滑塌，而坡頂處滑體仍未形成貫通該滑體結(jié)構(gòu)面的剪切破壞帶.

上述破壞現(xiàn)象不僅與振動(dòng)臺(tái)的試驗(yàn)現(xiàn)象一致，而且與 5·12汶川地震中絕大多數(shù)滑坡發(fā)生時(shí)間的調(diào)查結(jié)果一致.出現(xiàn)上述現(xiàn)象是由于以下原因：

（1） 在重力和地震力作用初期，滑體頂部出現(xiàn)了應(yīng)力集中，造成滑體沿滑體結(jié)構(gòu)面后緣產(chǎn)生變形，進(jìn)而引起該處出現(xiàn)拉伸、剪切破壞；

（2） 隨著地震動(dòng)加速度的增加，滑體與滑床間的加速度差逐漸增大，滑體的下滑力也隨之增加；

（3） 隨著滑體變形的逐漸增大，將會(huì)造成滑體表面土體的開裂，進(jìn)而造成滑體表面拉伸破壞點(diǎn)的增多；

（4） 地震動(dòng)峰值加速度沿坡面具有一定的放大性，從而誘發(fā)了坡腰處滑體先于坡腳處滑體出現(xiàn)滑塌，而坡頂處滑體結(jié)構(gòu)面參數(shù)較大，能夠較好的抵御地震動(dòng)荷載，所以沒(méi)有發(fā)生破壞.

綜上所述，雙面高陡邊坡發(fā)生滑坡是一個(gè)均衡的、漸進(jìn)的過(guò)程.在重力和地震力作用下，首先在滑體頂部出現(xiàn)應(yīng)力集中，造成滑體沿滑體結(jié)構(gòu)面后緣產(chǎn)生變形，進(jìn)而引起該處出現(xiàn)拉伸、剪切破壞點(diǎn)，之后隨著地震力的持續(xù)，滑體結(jié)構(gòu)面上的剪切破壞點(diǎn)逐漸向滑體前緣的鎖固段發(fā)展，同時(shí)伴隨著滑體表面拉伸破壞點(diǎn)的增多，最終造成鎖固段發(fā)生漸進(jìn)性破壞，破裂面貫通形成滑動(dòng)帶，滑體從剪出口滑出形成滑坡.3結(jié)論本文結(jié)合5·12汶川地震震害調(diào)查結(jié)果[15]，以國(guó)道G213左側(cè)雙面高陡邊坡為原型，利用離散元計(jì)算方法——CDEM對(duì)雙面高陡邊坡的地震滑坡響應(yīng)進(jìn)行研究，得到以下結(jié)論：

（1） 雙面高陡邊坡發(fā)生滑坡是一個(gè)均衡的、漸進(jìn)的過(guò)程.在重力和地震力作用下，首先在滑體頂部出現(xiàn)應(yīng)力集中，造成滑體沿滑體結(jié)構(gòu)面后緣產(chǎn)生變形，進(jìn)而引起該處出現(xiàn)拉伸、剪切破壞，之后隨著地震力的持續(xù)，滑體結(jié)構(gòu)面上的剪切破壞點(diǎn)逐漸向滑體前部的鎖固段發(fā)展，同時(shí)伴隨著滑體表面拉伸破壞點(diǎn)的發(fā)展，最終造成鎖固段發(fā)生漸進(jìn)性破壞，破裂面貫通形成滑動(dòng)帶，滑體從剪出口滑出形成滑坡.

（2） 在輸入地震波、材料和節(jié)理參數(shù)等外部條件相同的情況下，坡腰處滑體先于坡腳處滑體發(fā)生滑塌.

（3） 邊坡滑塌發(fā)生的時(shí)間與地震動(dòng)峰值加速度到達(dá)的時(shí)間同步或稍微有所滯后.

（4） 峰值加速度在滑體結(jié)構(gòu)面兩側(cè)到達(dá)的時(shí)間存在一定差異，在滑體內(nèi)稍微有所滯后.

（5） 以輸入地震波為基準(zhǔn)，不論是陡坡地形還是緩坡地形，坡體內(nèi)不同位置的峰值加速度沿坡高均有所放大，表現(xiàn)為豎向峰值加速度的放大效應(yīng)大于水平加速度的放大效應(yīng)，陡坡地形峰值加速度的放大效應(yīng)大于緩坡地形峰值加速度的放大效應(yīng)，也大于坡體內(nèi)峰值加速度的放大效應(yīng).

致謝： 2012年西南交通大學(xué)優(yōu)秀博士學(xué)位論文培育項(xiàng)目資助.

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