强震诱发复杂结构斜坡滑塌机理研究

岩石为低抗拉介质，节理、断层、层理的抗拉强度就更低。复杂结构斜坡，存在天然的层理、节理、断层等结构缺陷。静力处于受压的斜坡，地震动力惯性作用下就可能受拉。动力加速度幅度越大，受拉应力水平越高、范围也越大。项目采用现场考察、理论分析、实验研究、数值模拟和现场应用相结合研究方法，研究强震动力作用下复杂结构斜坡不同演化阶段转化条件、连续或间断判据；建立描述强震动力作用下复杂结构斜坡演化的压剪破坏和拉张破裂判据及数学模型；采用有限元法，考虑拉张破裂后岩体先拉张破裂，破裂累积后滑落的不连续状态演化过程；对斜坡模拟试件白光散斑信息进行高速记录连续测试，获得被测表面变形、应变、速度、加速度场，得到斜坡试件从初始到终止状态全过程白光数字散斑图片信息；选取两个滑坡现场进行应用。揭示强震动力作用下复杂结构斜坡滑塌演化机理和规律，为强震动力作用斜坡的变形、破坏及滑塌和加固、预测、预报和评估及现场观测提供基础。

岩石为低抗拉介质，节理、断层、层理的抗拉强度就更低。复杂结构斜坡，存在天然的层理、节理、断层等结构缺陷。静力处于受压的斜坡，地震动力惯性作用下就会受拉。动力加速度幅度越大，受拉应力水平越高、范围也越大。项目采用现场考察、理论分析、实验研究、数值模拟和现场应用相结合研究方法，研究了强震作用下复杂斜坡塌滑过程，揭示了强震诱发复杂结构斜坡滑塌演化机理和规律。根据岩石力学系统稳定性理论，运用能量的观点，推导了强震动力作用下复杂结构斜坡不同演化阶段转化条件、连续或间断判据，建立了描述强震动力作用下复杂结构斜坡演化的压剪破坏和拉张破裂判据及数学模型；基于岩体动力学问题求解方法，编制有限元计算程序，对拉张破裂后岩体先拉张破裂，破裂累积后滑落的不连续状态演化过程进行了分析；自制了斜坡塌滑模拟试验装置，通过对单一弱面、双弱面及多弱面实验，用白光数字散斑相关方法原理，对斜坡模拟试件白光散斑信息进行高速记录连续测试，获得了被测表面变形、应变、速度、加速度场，得到了斜坡试件从初始到终止状态全过程白光数字散斑图片信息；选取汶川地震中典型滑坡现场为研究地点，进行了加固稳定性试验及数值分析，提出复杂结构斜坡强震动力作用下加固方案和思路，为强震动力作用斜坡的变形、破坏及滑塌和加固、预测、预报和评估及现场观测提供了科学依据。