地震荷載作用下松散體邊坡的漸進(jìn)破壞機(jī)理分析

邱懿, 尚羽

(1.貴州高速公路集團(tuán)有限公司， 貴州 貴陽 550009； 2.貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司， 貴州 貴陽 550081)

松散體邊坡是高速公路沿途兩側(cè)比較常見的邊坡體類型，作為一種特殊的巖質(zhì)邊坡，其物質(zhì)的組成成分具有非線性、非均質(zhì)以及非連續(xù)性[1-2]等特點(diǎn)，因此其穩(wěn)定性和破壞機(jī)理難以通過現(xiàn)有的土力學(xué)和巖石力學(xué)理論解釋分析。尤其在中國區(qū)域性地震高發(fā)區(qū)更易出現(xiàn)松散體邊坡的山體崩塌、滑坡、滾石、泥石流等一系列災(zāi)害的發(fā)生[3-5]。

松散體邊坡引起了眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注[6-7]。West從細(xì)觀角度出發(fā)，指出當(dāng)松散體邊坡中含有少量的大塊石時，可能發(fā)生3種形式的破壞：穿過塊石、偏離塊石以及破壞區(qū)變寬[8]；Medley和Rehermann發(fā)現(xiàn)塊石含量是影響松散體邊坡安全系數(shù)的一個重要參數(shù)[9]；Murakami T用離散元研究了地震荷載作用下順坡向裂隙邊坡的破壞過程[10]；董志高、吳繼敏等采用有限元法并結(jié)合考慮地震作用的反應(yīng)譜法分析了崩塌堆積體邊坡的穩(wěn)定性[11]；楊慶華、姚令侃等以擬靜力離心模型試驗(yàn)原理為基礎(chǔ)，利用砂堆離心試驗(yàn)來模擬松散體斜坡在地震荷載作用下的動力特性[12]；倪衛(wèi)達(dá)、唐輝明等克服了傳統(tǒng)極限平衡法難以考慮邊坡材料動力特性的問題，運(yùn)用動力矢量法分析了巖質(zhì)邊坡中楔形體的動力穩(wěn)定性[13]。

該文擬結(jié)合對雅康高速公路的實(shí)際松散體邊坡MK0+455的現(xiàn)場調(diào)研，運(yùn)用顆粒流程序PFC從細(xì)觀層面對實(shí)際松散體邊坡進(jìn)行數(shù)值模擬，分析其在地震荷載作用下的宏觀力學(xué)行為和動力特性，以揭示松散體邊坡的漸進(jìn)破壞機(jī)理。……