青川县汶川地震斜坡地震动响应调查与监测研究

论文摘要

地震是诱发边坡失稳,发生崩塌、滑坡、泥石流的一个主要诱因。我国地处世界上两条最活跃的地震带之间,地震引发的地质灾害频发。“5.12”汶川大地震诱发了数以万计的崩滑灾害,造成了巨大的破坏和损失。因此通过开展斜坡地震动响应调查与监测研究具有重要的理论与现实意义。本文通过对汶川地震地质灾害进行现场调查、建立地震动响应监测站对余震进行实时监测并建立斜坡地震动数值模型,系统地研究了地震作用下斜坡的地形地貌、坡体岩性组成和震中位置等因素对斜坡变形破坏的影响,分析了地震力对斜坡的作用机理,探讨了强震作用下斜坡变形破坏机制和模式。研究发现斜坡地震动力响应具有以下规律:（1）青川县汶川地震次生地质灾害主要发育在发震断裂—中央断裂带附近,垂直于发震断裂或中央断裂带方向1-2km范围内地震地质灾害集中,大于2km地质灾害则迅速减少。（2）地震地质灾害多发生在斜坡坡顶、坡折及临空的山嘴处,并呈现出震裂溃屈、临空抛射、碎屑流化等独特的动力学特征。（3）硬质岩斜坡通常发生崩塌类地质灾害,而软岩和土质斜坡中通常以滑坡居多;极震区下软上硬的高陡斜坡（中央断裂上盘）易发生抛射现象。（4）斜坡坡面方向与地震波传播方向一致时斜坡地震动响应要大于斜坡坡面与地震波传播方向相反的情况,即背坡效应。（5）地震监测揭示,斜坡对地震加速度的放大效应随坡度、坡高的增加呈非线性增大,地震动响应受斜坡地形地貌、坡体结构以及岩性组合等共同作用。（6）数值模拟研究表明,在地震荷载作用下,不论水平方向上或者铅直方向上,斜坡质点的动力响应程度都表现为从斜坡坡内到坡面逐渐增加,并在斜坡坡面达到最大值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究内容及技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究技术路线
• 第2章 工程地质条件
• 2.1 区域地质背景
• 2.1.1 地形地貌与自然地理
• 2.1.2 地层岩性
• 2.1.3 地质构造
• 2.1.4 新构造运动与地震
• 2.2 研究区工程地质条件
• 2.2.1 地形地貌
• 2.2.2 地层岩性
• 2.2.3 地质构造
• 2.2.4 水文地质条件
• 第3章 典型地震地质灾害特征研究
• 3.1 地震滑坡特征研究
• 3.1.1 地震滑坡概述
• 3.1.2 地震滑坡分布规律及控制因素分析
• 3.1.3 典型地震滑坡分析
• 3.1.4 地震滑坡形成机理分析
• 3.2 地震崩塌特征研究
• 3.2.1 地震崩塌概述
• 3.2.2 地震崩塌分布规律及控制因素分析
• 3.2.3 典型地震崩塌分析
• 3.2.4 地震崩塌形成机理分析
• 3.3 小结
• 第4章 汶川余震斜坡地震动响应监测研究
• 4.1 监测剖面的选择和监测仪器简介
• 4.1.1 监测剖面选择
• 4.1.2 监测仪器简介
• 4.2 斜坡地震动响应监测研究
• 4.2.1 斜坡地震动响应与地形地貌关系分析
• 4.2.2 斜坡地震动响应与坡高关系分析
• 4.2.3 斜坡地震动响应与震中方位关系分析
• 4.2.4 斜坡地震动响应幅值谱（FFT）特征研究
• 4.3 小结
• 第5章 斜坡地震动响应数值模拟研究
• 5.1 Ansys时程分析法基本原理
• 5.2 地震波的选取
• 5.3 数值分析中阻尼的设置
• 5.4 边界条件设置
• 5.5 岩土体力学参数取值
• 狮子梁斜坡地震动响应数值模拟研究'>5.6 青川东山^狮子梁斜坡地震动响应数值模拟研究
• 5.6.1 斜坡质点动力响应在铅直向的变化规律研究
• 5.6.2 斜坡质点动力响应在水平向的变化规律研究
• 5.6.3 斜坡实测点动力响应沿高程的分布规律研究
• 5.6.4 地震波传播方向与斜坡动力响应规律关系研究
• 5.7 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果