[摘要] 邊坡的穩(wěn)定性受到地震的影響較大,加之我國地質(zhì)條件較為復(fù)雜,近些年來由于地震頻發(fā),導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害給社會帶來較大破壞。從工程地質(zhì)情況出發(fā),分析地震對邊坡穩(wěn)定性的影響,并對地震邊坡的穩(wěn)定性評價方法予以介紹,分析在地震情況下對邊坡穩(wěn)定性造成影響的因素,以期降低地震對邊坡造成的危害。
[關(guān)鍵詞] 地震;邊坡; 穩(wěn)定性;工程地質(zhì)
由于地震誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害具有極強(qiáng)的損壞力,無論是對人們的財(cái)產(chǎn)還是生命都會造成嚴(yán)重威脅,因此必須要加強(qiáng)對地震災(zāi)害的關(guān)注。地震對邊坡的穩(wěn)定性影響屬于工程地質(zhì)研究中的一個重點(diǎn),對于減輕地震帶來的危害具有重要意義。因此,應(yīng)積極展開地震荷載對邊坡的穩(wěn)定性及工程安全性的研究與探討。
1 地震對邊坡穩(wěn)定性的影響因素分析
1. 1 地質(zhì)背景
地質(zhì)背景因素對邊坡的穩(wěn)定影響較大,良好的地質(zhì)背景可確保在地震作用下邊坡的穩(wěn)定性。地質(zhì)背景主要包含邊坡處的大地構(gòu)造單元與大地區(qū)域性大斷裂的狀況,邊坡穩(wěn)定性受到區(qū)域性的大斷裂影響包括以下兩個方面: ①由于斷裂帶對一定的地震波動起到屏蔽作用,減輕地震作用強(qiáng)度; ②由于強(qiáng)震源一般都發(fā)生在區(qū)域性大斷裂帶,加之?dāng)嗔褞У膸r體具有較高的破碎程度,繼而降低邊坡自穩(wěn)能力。同時,邊坡受到地震作用的影響也取決于邊坡所在位置,與震源處于斷裂帶不同側(cè)的邊坡受到的地震作用低。因此,在選擇工程施工地址時,應(yīng)盡量避免選擇位于斷裂帶之上的邊坡,避免由于斷裂帶而降低邊坡穩(wěn)定性。
1. 2 結(jié) 構(gòu)
邊坡的巖體結(jié)構(gòu)類型存在諸多,不同類型的巖體結(jié)構(gòu)受到地震的影響也各不相同。巖體類型常見結(jié)構(gòu)有塊狀、碎裂、層狀、散體、向前以及層狀碎裂。其中塊狀結(jié)構(gòu)的巖體由于具有較高的整體強(qiáng)度,一般不會受到強(qiáng)烈的地震作用的影響; 即使受到地震作用時發(fā)生的失穩(wěn)破壞性也較。 而散體結(jié)構(gòu)的邊坡會受到地震的較大影響,會導(dǎo)致大規(guī);、流滑的發(fā)生。
1. 3 地形地貌
地形地貌對邊坡穩(wěn)定性的影響較大,其影響表現(xiàn)包括邊坡高度及坡度兩個方面。邊坡坡形直接影響到邊坡的動力穩(wěn)定性,坡形可分為凹坡、凸坡以及直線坡 3 種。經(jīng)過大量的震后實(shí)踐總結(jié)發(fā)現(xiàn),直線坡不易發(fā)生滑坡與崩塌,而凹坡及凸坡則較易發(fā)生崩塌與滑坡。
1. 4 水文地質(zhì)條件
邊坡的穩(wěn)定性受到水溫地質(zhì)條件的影響通常是在地下水位埋深與邊坡地下水的補(bǔ)、排條件方面。當(dāng)?shù)叵滤裆钶^小時,如果受到地震的作用,孔隙水壓力就會增強(qiáng),繼而累積效應(yīng)的產(chǎn)生便會導(dǎo)致邊坡發(fā)生永久位移,當(dāng)位移達(dá)到一定的程度,便會造成邊坡的嚴(yán)重失穩(wěn)。因此,為避免孔隙水壓力的累積,應(yīng)時刻保證地下水的排泄順暢,降低對邊坡穩(wěn)定性的影響程度。
2 邊坡穩(wěn)定性的分析方法
一般較為常用的邊坡穩(wěn)定性分析方法包括擬靜力分析法以及數(shù)值分析法、試驗(yàn)法。
2. 1 擬靜力分析法
該方法使用較為普遍,有很多工程經(jīng)驗(yàn)以及遵循的規(guī)范。該方法是將地震產(chǎn)生的振動作用簡化成為豎直以及水平方向的加速度恒定作用,并且將地震產(chǎn)生的振動作用當(dāng)成豎直及水平方向的荷載因子。該方法是在靜力穩(wěn)定分析方法的拓展下形成的,具有更為簡便的優(yōu)點(diǎn)。
2. 2 數(shù)值分析法
該方法中以有限單元法最為主要,由于荷載與時間存在相關(guān)性,產(chǎn)生的相應(yīng)位移以及應(yīng)變應(yīng)力是有關(guān)時間的函數(shù),一般來說在單元體力學(xué)特性的建立時應(yīng)將慣性、荷載、阻尼力等諸多因素的作用都考慮其中。再建立起單元體與連續(xù)體的動力方程,通過相應(yīng)方法求解。在使用該方法時應(yīng)將地形、土的非線性等相關(guān)因素影響考量其中。
2. 3 試驗(yàn)法
該方法簡化了真實(shí)的邊坡,使之可以在符合相似的環(huán)境條件下對邊坡在地震作用影響下的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷。
3 邊坡破壞形式的確定
若不考慮邊坡所承受的動力荷載產(chǎn)生變形破壞,可以將邊坡破壞的形式分為曲面滑動、平面滑動、傾覆破壞、多平面及雙平面滑動 5 類; 若將動荷作用特點(diǎn)考量其中,還可以將其分為崩塌型、滑動型、塑性變形以及層體彎折。
崩塌型的變形破壞是變形體受到顯著擾動,呈分離狀的散動。任何結(jié)構(gòu)類型的邊坡都可能會發(fā)生崩塌型變形,尤其是在動荷作用下更會發(fā)生巖體的開裂;瑒有妥冃纹茐膭t是既定的沿著某一滑面進(jìn)行的,在滑動后,滑體受到的擾動會比較小,屬于非蠕變型的滑動,較易發(fā)生于平緩的邊坡。塑性變形則較易發(fā)生于碎裂結(jié)構(gòu)的邊坡及散體邊坡中。層體彎折則是指在動荷作用下,短時間內(nèi)發(fā)生的局部相對彎折及整體傾倒。
4 結(jié) 語
近年來,由于地震造成的地質(zhì)災(zāi)害直接威脅到人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全,加強(qiáng)對地震作用下邊坡穩(wěn)定性的分析也成為一個重要課題。本文就地震對邊坡穩(wěn)定性的影響因素進(jìn)行分析,列舉幾種地震對邊坡的破壞形式,并對幾種邊坡穩(wěn)定性的分析方法做出分析和評價。
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