地质力学学报  2020, Vol. 26 Issue (4): 471-480
引用本文
刘铮, 李滨, 贺凯, 高杨, 王文沛. 地震作用下西藏易贡滑坡动力响应特征分析[J]. 地质力学学报, 2020, 26(4): 471-480.
LIU Zheng, LI Bin, HE Kai, GAO Yang, WANG Wenpei. An analysis of dynamic response characteristics of the Yigong Landslide in Tibet under strong earthquake[J]. Journal of Geomechanics, 2020, 26(4): 471-480.
地震作用下西藏易贡滑坡动力响应特征分析
刘铮1,2, 李滨1,2, 贺凯1,2, 高杨1,2, 王文沛3    
1. 中国地质科学院地质力学研究所, 北京 100081;
2. 新构造运动与地质灾害重点实验室, 北京 100081;
3. 中国地质环境监测院, 北京 100081
摘要:西藏雅鲁藏布江大峡谷地区是地震滑坡的高易发区,发生过多期地震滑坡。以西藏易贡滑坡为例,运用FLAC3D有限差分方法,对滑坡所在山体进行频响特征分析,并以此为基础对其地震波作用下的放大效应开展研究,最后对近场强震条件下山顶潜在崩滑体稳定性进行预测。研究结果发现:易贡山体整体卓越频率处于较低值,山顶卓越频率主要集中在1 Hz以下、山顶两侧卓越频率在2~6 Hz之间;在地震波作用下,易贡山体顶部及两侧出现不同程度放大,山体内部沿高度向上呈先增后减、进而再次增大的变化趋势,其计算结果与频响特征分析结果基本一致;静力条件下,潜在崩滑体基本保持稳定,其安全系数为1.27,但地震作用下的计算结果却表明其发生了失稳破坏;在考虑水平向和竖向加速度同时输入的近场强震条件下,崩滑体稳定程度将进一步下降,因此需加强近场强震条件下山体的风险分析及预测。
关键词强震    易贡滑坡    数值模拟    动力响应    稳定性分析    
DOI10.12090/j.issn.1006-6616.2020.26.04.040     文章编号:1006-6616(2020)04-0471-10
An analysis of dynamic response characteristics of the Yigong Landslide in Tibet under strong earthquake
LIU Zheng1,2, LI Bin1,2, HE Kai1,2, GAO Yang1,2, WANG Wenpei3    
1. Institute of Geomechanics, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100081, China;
2. Key Laboratory of Neotectonic Movement and Geohazard, Beijing 100081, China;
3. China Institute of Geological Environment Monitoring, Beijing 100081, China
Abstract: The Yarlung Zangbo River Grand Canyon area in Tibet is a highly prone area for earthquake-triggered landslides,where several landslides have occurred before. Taking the Yigong Landslide as an example,this article analyzes the frequency response characteristics of the Yigong Mountain by using the FLAC3D finite difference method. Based on the results,the amplification effect of the Yigong Mountain under seismic waves is discussed and the stability of the Yigong Landslide remnant under the condition of near-field strong earthquakes is predicted. Results show that the overall predominant frequency of the Yigong Mountain is at a low value. The predominant frequencies of the mountain top mainly concentrate below 1 Hz,while that of both sides of the mountain top vary from 2~6 Hz. Under the action of seismic waves,the predominant frequencies of the top and both sides of the mountain appear different degrees of amplification,and that in the mountain interior along the height upward shows the change of first increasing then decreasing,and then increasing again. The calculated results are basically identical with the frequency analysis. Stability analysis shows that the Yigong Landslide remnant keeps stable with a safety factor of 1.27 in static condition; however,the results under the earthquake show the occurrence of instability and failure. Finally,it is predicted that the damage of the Yigong Landslide remnant will obviously increase when considering both horizontal and vertical seismic waves. Therefore,it is necessary to strengthen the risk analysis and prediction of mountains under the condition of near-field strong earthquakes.
Key words: strong earthquake    Yigong Landslide    numerical simulation    dynamic response    stability analysis    
0 引言

近年来,随着西部大开发的逐步深入以及川藏铁路工程的顺利实施,高山峡谷区地震地质灾害问题也逐渐显现。2000年4月,西藏林芝地区波密县易贡乡发生了举世罕见的高位远程滑坡,崩滑体由海拔5500 m附近山顶崩落,垂直降落3 km、水平运动约10 km后冲出扎木弄沟口、阻塞易贡藏布江,造成巨大的经济、财产损失。调查发现,扎木弄沟顶部山体在1950年察隅8.6级地震后已有震裂迹象,并在之后的50年间受区域频繁地震作用致使其稳定性进一步降低。除滑动部分外,现仍残存两处潜在崩滑体。因此,对此类极高山体开展动力响应特征分析,将对解释强震作用下山体失稳、预测山体稳定性及指导强震区工程建设有着十分重要的意义。目前,斜坡地震动力响应方面的研究内容颇丰,主要集中于对数十至数百米斜坡或人工边坡的动力响应分析。通过现场调查及分析,Ashford et al.(1997)发现1994年北岭地震太平洋沿岸陡坡坡顶50 m以内为灾害发育较为严重的区域,且范围大致与坡高相等;Harp and Jibson(2002)在研究1971年圣费尔南多地震帕克玛峡谷岩崩灾害成因时发现,由于峡谷较深且狭窄陡峭,使得地震动放大效果极为明显,从而诱发众多崩塌灾害;Meunier et al.(2008)分析美国加利福尼亚、中国台湾及巴布新几内亚震中区域地震诱发滑坡分布图后发现,地震诱发滑坡大多集中于坡肩部位;殷跃平等(2008, 2012)发现汶川地震高陡斜坡对地震作用响应的差异性极大,但山顶处的放大作用总是十分明显;同样基于汶川地震灾害调查,张永双等(2008)发现地震所致崩滑灾害多发于山体中上部;白永健等(2019)通过对青藏高原活动断裂研究,总结了地震活动及其致灾效应。除现场调查外,数值模拟也是动力响应分析的常用方法。Ashford(1997)、Fiore(2010)、Mitani et al.(2013)李楠等(2018)通过有限元分析,得到斜坡坡高、坡度及地震波输入对斜坡动力响应特征有较大影响的结论;Bourdeau and Havenith(2008)祁生文等(2003, 2006)、孙萍等(2011)周兴涛等(2014)王文沛等(2015, 2019)依据有限差分分析结果,得到概化斜坡模型坡高、坡度及坡面形态对输入地震波放大效果的影响以及实测地震波作用下斜坡及工程边坡的动力响应特征。另外,结合物理试验,Sun et al.(2019)王海云和谢礼立(2010)罗永红(2011)杨国香等(2012)刘汉东等(2018)肖文静等(2018)陈金昌等(2020)发现斜坡对地震波的放大表现出明显的高度效应、坡面效应等。以上研究结果增进了对地震作用下斜坡动力响应特征的认知,一定程度上解释了地震作用下斜坡失稳破坏问题。但同时也发现,对于诸如易贡滑坡一类极高山体的地震动力响应问题研究程度尚浅,加之该滑坡所在区域中强地震频发,对其开展动力响应特征的研究意义重大。基于此,本文运用FLAC3D有限差分软件,首先对滑坡所在山体动力频响特性进行了分析,并对其在实测强震波汶川地震卧龙台站地震波作用下的放大效果进行了研究。最后,通过对比不同方向强震波输入工况下潜在崩滑体对地震波的放大及变形情况,对其近场强震作用下的稳定性进行讨论,证明了地震作用下山体稳定性分析考虑竖向地震作用的必要性。

1 易贡滑坡工程地质条件

易贡滑坡位于西藏自治区林芝市波密县易贡乡,易贡湖东南方向、易贡藏布左岸扎木弄沟内(图 1)。从地形上看,该区域属雅鲁藏布江大峡谷地区,整体地势高低悬殊、河谷深切、山体陡峭,区内以高山峡谷地貌、冰川地貌与河流地貌为主。滑坡所在区域被嘉黎断裂带穿过,该断裂为一北西—南东向走滑断裂,倾向北东。断裂主要由两条分支断裂组成,其中一条位于扎木弄沟沟口位置,现场调查可见明显沿断裂带展布的断层三角面;另一条分支断裂横穿扎木弄沟。

图 1 西藏波密易贡滑坡(镜向50°) Fig. 1 The Yigong Landslide in Bomi, Tibet (view towards 50°)

从地层岩性上看(图 2),滑坡所在扎木弄沟位置主要出露两套地层:中新元古代念青唐古拉岩群片麻岩、夹片岩及大理岩(Pt2-3Nqa)与早石炭世洛错组结晶灰岩、板岩及变砂岩(C1n),两套地层界线即为上述嘉黎断裂带。滑体主要组成为洛错组结晶灰岩、板岩及变砂岩。结合易贡滑坡工程地质剖面图(图 2),滑坡具有明显的分区性特征(殷跃平,2000)。受区域构造活动影响,滑坡所在区域节理裂隙较为发育。根据现场调查,推测易贡滑坡的形成主要受产状分别为94°∠57°、203°∠34°的两组节理面及层面的控制,坡体被结构面切割形成“楔形体”,最终沿层面发生滑动。目前,扎木弄沟山顶位置仍残存两处潜在崩滑体(图 1),总体积在1.6×108 m3以上(朱成明和张彩霞,2015)。其岩性组成、节理裂隙发育情况与已发生滑动部分基本相同,在地震、季节性降雨及冰雪融水作用下极易发生失稳。因此,对其开展动力响应特征及稳定性分析意义重大。

图 2 易贡滑坡工程地质剖面简图 Fig. 2 Engineering geological section of the Yigong Landslide
2 易贡山体动力频响特性分析

对潜在崩滑体开展动力响应分析前,应对其所在山体的动力频响特性进行分析,可大致把握其场地特性及对地震波的放大效应。首先,选取分析震源机制常用的Ricker子波,将其频率扩展后分别输入模型,得到山体的动力频响特性;在此基础上,选取汶川地震实测卧龙台站地震波进行输入,以得到实测强震波作用下易贡山体的放大情况。

2.1 模型建立与参数选取

根据工程地质剖面图(图 2),易贡滑坡所在山体整体表现为“上倾下缓、两面临空”,因此推测地震波传入后的放大可能受山体高度和地形效应的共同影响。为简化计算,对其进行动力频响特性分析时将其看做一均质模型,忽略结构面的影响;另外,仅截取易贡山体海拔3500 m以上的部分建立模型,保证计算结果的同时进一步减轻计算负担。建立完成后的模型如图 3

图 3 计算模型及监测点设置 Fig. 3 Computation model with monitoring points

分析选用FLAC3D数值模拟软件动力分析模块,在建模时将模型两侧设置为自由场边界、底部设为粘滞边界,自由场边界与模型通过阻尼器相连。地震波传至自由场边界时不发生反射,可以模拟天然状态下山体半无限空间的特性;粘滞边界设置在模型底部,用于更好地吸收输入波。但粘滞边界设置后,需将输入波的加速度时程转化为应力时程:

$ {\sigma _{\rm n}} = {\rm{ }} - 2(\rho {C_{\rm P}}){v_{\rm n}} $ (1)
$ {\sigma _{\rm s}} = {\rm{ }} - 2(\rho {C_{\rm S}}){v_{\rm s}} $ (2)

式中,σn为边界上的法向应力,σs为切向应力,ρ为模型密度,CP, CS分别为P波与S波波速,vn为模型边界上法向速度,vs为切向速度。根据Kuhlemeyer et al.(1969)的研究,FLAC3D动力计算模型网格尺寸必须满足以下公式:

$ \begin{array}{*{20}{l}} {\Delta l \le {\rm{ }}(\lambda {\rm{ }}/10 - {\rm{ }}\lambda {\rm{ }}/8)} \end{array} $ (3)

其中,Δl为模型尺寸长度,λ为输入波波长。模型材料参数的选取参考常见结晶灰岩、板岩的力学强度参数:密度ρ=2.69 KN/m3,体积模量K=23.3 GPa,剪切模量G=14.0 GPa,内摩擦角φ=40°,粘聚力C=1.8 MPa,抗拉强度Rm=5.56 MPa。计算选用瑞利阻尼,阻尼比为0.05。

2.2 易贡山体动力频响特性分析

将Ricker子波输入频率设置为0.1 Hz、0.5 Hz、1 Hz、2 Hz、4 Hz及6 Hz,振幅为0.5 g,由模型底部输入。

2.2.1 易贡山体动力频响特性分析

不同频率Ricker子波作用下易贡山体水平向加速度云图如图 4所示,不难看出:易贡山体在输入不同频率Ricker子波后产生明显的放大现象,特别是在易贡山体顶部及两侧位置。从放大系数云图中可以看出,易贡山体顶部位置在Ricker波输入频率1.0 Hz以下时放大明显,其最大值约为13.0 m·s-2,为输入波加速度峰值的2.6倍;当输入波频增大后,山体顶部的放大程度开始减弱,而顶部两侧部分放大程度逐渐明显,并在输入波频继续增大至6 Hz的过程中均表现为这种放大效果。

图 4 不同频率Ricker子波作用下易贡山体水平向加速度云图 Fig. 4 Contours of horizontal acceleration of the Yigong Landslide under the action of Ricker wavelet with varying frequencies
2.2.2 竖向动力频响特性

竖向上易贡山体加速度放大效果与水平向相比有所不同,如图 5

图 5 不同频率Ricker子波作用下易贡山体竖向加速度云图 Fig. 5 Contours of vertical acceleration of the Yigong Landslide under the action of Ricker wavelet with varying frequencies

易贡山体竖向上的放大主要集中在山顶部位,山顶两侧位置并没有明显放大现象出现。同时,相对于水平向而言,易贡山体顶部在竖向上的放大不仅局限于坡面,而且在坡面下部的整个山顶内部均有明显放大。与水平向放大效果相同的是,易贡山体在竖向上对0.5~1.0 Hz的低频波更敏感、放大现象更明显,加速度最大值出现在输入波1 Hz时,为22 m·s-2。综上分析,易贡山体整体的卓越频率均处于较低值,因此对地震波中低频成分的放大将更明显

2.3 强震波作用下易贡山体放大效应分析

为进一步了解易贡山体的动力频响特征,掌握其在真实地震作用下的放大规律,在上文Ricker子波分析基础上选取实测地震波记录数据进行输入。由于易贡滑坡所在区域曾经历8.6级强震,考虑到强震可能对山体动力响应及稳定性影响极大,特选取汶川地震卧龙台站实测地震记录进行输入,来反映强震作用下山体的放大效应,卧龙台站三向地震记录如图 6。同时,考虑到近场强震的影响,设置水平向及竖向加速度同时输入的工况进行计算,对比仅有水平向加速度输入的工况来反映近场强震对山体放大效应的影响。

图 6 汶川地震卧龙台站实测地震记录 Fig. 6 Seismic records of the Wenchuan Earthquake in the Wolong Station

卧龙台站实测地震记录东西向(EW)峰值加速度为9.58 m·s-2、南北向(NS)峰值加速度为6.53 m·s-2、竖向(UD)峰值加速度为9.48 m·s-2(图 6)。为方便计算,地震波输入仅考虑其东西向(EW)及竖向(UD)记录,对其进行滤波和基线校正处理后的加速度记录及对应傅里叶幅值曲线如图 7

图 7 截取后的卧龙实测地震记录及其傅里叶谱值 Fig. 7 Extracted seismic records of the Wolong Station and its Fourier spectrum ratio with power spectrum

可以看出,卧龙台站实测强震波东西向(EW)及竖向(UD)傅里叶值谱对应的主频有所区别,东西向(EW)地震记录的傅里叶谱值主要集中在0~5 Hz,且该部分的谱值远大于竖向(UD)记录;而竖向(UD)方向上傅里叶谱值对应主频范围较广,大约分布在5~15 Hz之间。结合易贡山体动力频响特性分析结果大致推断,当实测卧龙波输入后,山体顶部可能对东西向(EW)地震波放大更明显。地震波输入时,主要考虑两种工况:①两向加速度同时输入;②仅有水平向加速度输入。由布设在模型表面(A1—A29)及内部(B1—B18)的监测点记录对其加速度放大情况进行分析。地震波作用下,易贡山体表面位置存在不同程度的放大:水平方向上,山顶及其两侧主要存在三处放大较明显的区域,如图 8曲线A1、B1;竖向上,放大较明显区域分布于山顶两侧,而山顶位置放大并不明显(图 8曲线A2、B2)。数值上看,两向加速度同时输入工况下山体表面加速度明显较大,水平向最大加速度值约为30 m·s-2、竖向加速度最大约为28 m·s-2,分别为仅考虑水平向加速度输入工况下的1.4倍、1.9倍。

A1、B1—水平向加速度曲线;A2、B2—竖向加速度曲线 图 8 实测地震波作用下易贡山体坡面放大效应 Fig. 8 Measured amplification effect of the Yigong Mountain surface under earthquake waves(A1, A2: Horizontal and vertical accelerations under EW and UD seismic waves. B1, B2: Horizontal and vertical accelerations under only EW seismic wave.)

从山体内部来看(图 9),两种工况下坡体内部水平方向上的加速度曲线总是在坡顶位置取得最大,且沿斜坡高度向上斜坡的加速度值存在先增后减、进而再次增大的变化趋势;在竖向上,坡体加速度曲线的极值点并不出现在坡顶部位,而是在与坡体顶部垂直且相对靠下的位置,但其随高度的变化过程与水平向基本一致。对比坡体内部水平及竖向加速度最大值,发现水平方向上两向加速度输入工况约为仅水平向输入的1.3倍,竖向上前者约为后者1.2倍。

图 9 实测地震波作用下易贡山体内部放大效应 Fig. 9 Measured amplification effect of the Yigong Mountain interior under earthquake waves(A1, B1: Horizontal acceleration. A2, B2: Vertical acceleration)

从易贡山体对实测卧龙波的放大情况来看,考虑两向加速度同时输入工况下的放大效果明显大于仅考虑水平向加速度输入的工况,推断近场条件下坡体失稳破坏的可能性更大。

3 潜在崩滑体稳定性预测

易贡滑坡所在区域为强震区,历史上曾发生过8.6级地震。因此,对潜在崩滑体进行近场强震条件下稳定性计算,对预测其强震作用下的失稳破坏及指导防灾减灾工作均有重要意义。

3.1 计算模型设置

为简化计算过程,对上述易贡山体模型进行截取,仅保留崩滑体所在部分的山体模型,如图 10

图 10 易贡山体计算模型 Fig. 10 Numerical model of the Yigong Mountain

其中,A0—A13监测点位于模型内部竖直方向,B1—B15监测点位于坡体表面及滑床位置。上文提到,易贡滑坡最终沿层面滑动,为反映层面对潜在崩滑体的控滑作用,在对其进行参数设置时参考泥页岩等软弱夹层的力学参数,取:ρ=2.30 kN/m3K=3.0 GPa,G=1.89 GPa,φ=22°,C=1.0 MPa,Rm=3.0 MPa。

3.2 静力稳定性分析

研究地震动力作用下斜坡失稳问题,首先应当对其静力条件下的稳定性进行分析。通常来讲,斜坡静力条件下的稳定性分析主要采用“强度折减法”,通过计算过程中不断折减岩土体Cφ值来使斜坡达到稳定,斜坡稳定时的折减系数就是其静力条件下的安全系数(FOS),FLAC3D软件内置斜坡稳定性计算方法即为上述强度折减的方法。静力条件下潜在崩滑体安全系数FOS=1.27,大于临界值1.0,基本处于稳定状态,其剪应变增量最大约为0.02。但从塑性区分布图中可以看出(图 11),静力条件下坡体内部处于剪切应变状态的部分有逐渐贯通的趋势,说明静力条件下坡体内部存在有两条潜在滑动面,一条位于层面位置,另一条则处于坡体内部。因此推断,虽然静力条件下潜在崩滑体基本稳定,但仍存在失稳破坏的可能。

图 11 静力条件下塑性区分布图 Fig. 11 Plastic zones under static condition
3.3 动力稳定性预测

静力条件下,潜在崩滑体基本处于稳定状态,但在近场强震影响下,其稳定程度可能大幅下降、甚至直接失稳破坏。基于此,必须通过布设在模型表面及内部的监测点记录分析、计算,对其近场强震作用下的稳定性进行判断,计算工况与上文放大效应分析相同。

3.3.1 放大效应分析

选取崩滑体表面及内部典型监测点并统计其加速度峰值,得到如下结果(表 1)。

表 1 不同工况下坡体表面典型监测点加速度值 Table 1 Acceleration values of typical monitoring points on the slope surface under varying working conditions

从监测点所在位置来看,A13、B1监测点点位高于A7、B2监测点,其水平和竖向的加速度记录峰值也较后者大,表现出斜坡体对地震波的高度放大效应。另外,地形及结构面对放大效应影响明显,以坡顶A13监测点为例,上文2.3节中不考虑结构面的计算显示该监测点加速度为30 m·s-2,但改变模型尺寸并考虑结构面后的结果仅为25.1 m·s-2,场地条件的变化减小了坡顶位置加速度放大程度;位于滑体顶部B1监测点和滑床位置B2监测点的放大特点基本相同,两者在竖向上的加速度峰值均大于水平向。同时,与上文分析结果相同,考虑水平向与竖向加速度同时输入工况下坡体加速度有明显的增大。

3.3.2 稳定性预测

仅有水平向加速度输入时,潜在崩滑体滑面位置剪应变增量区有逐渐贯通的趋势,但尚未完全贯通;在水平及竖向加速度同时输入的工况下滑动面位置剪应变增量区发生完全贯通,剪应变增量值也有明显增大,约为仅有水平向地震波输入时的1.4倍。从塑性区分布图看,地震作用下模型内部呈剪切应变的范围有了明显扩大和贯通的迹象(图 12)。不仅在滑面附近,其坡体内部的剪切应变区自坡顶后缘至坡脚也出现了明显贯通;当两个方向加速度同时输入时(图 12a),坡体内部的剪应变区范围将进一步扩大,此时斜坡坡顶至坡脚可能存在多个潜在滑动面,因此也更易发生失稳破坏。由此可以得出,相比于自重应力状态,地震作用将使潜在崩滑体发生失稳,而在近场强震条件下,巨大的竖向地震力将进一步降低其稳定性。

图 12 动力加载条件下剪应变增量及塑性区分布图 Fig. 12 Shear strain increment and plastic zones distribution under dynamic loading

结合崩滑体不同位置与基准点A0相减所得的残余变形量曲线,对其稳定性进一步分析(图 13)。从典型监测点残余变形量曲线来看,随着震动时间增加,位于崩滑体表面的B1、B12监测点及山体顶部的A13监测点残余变形量均呈逐渐增大的趋势,但坡体内部A6监测点的残余变形曲线始终处于平稳波动的状态。说明地震作用下,潜在崩滑体表面位置发生变形,但内部仍保持稳定。从上述三处发生变形部位的监测点记录来看,B12监测点在地震波输入后的12s前后发生滑动,变形量逐渐增大,但在计算至17s时开始稳定,之后也不再增加,曲线趋于收敛。说明该位置虽有变形,但最后仍未发生完全破坏。相比而言,B1及A13监测点残余变形量随着震动时长不断增加,且过程中存在两处变形量跃进式变化,最终曲线未收敛,说明上述两个位置在地震作用下均已发生失稳。

图 13 两向加速度同时加载条件下残余变形量曲线 Fig. 13 Curves of residual deformation under simultaneous loading of both EW and UD seismic waves

仅有水平向加速度输入时,崩滑体残余变形量曲线随时间的变化趋势与两向加速度同时输入工况下的基本相同,但其数值却明显较前者小(图 14)。两向加速度同时输入时,B1监测点水平向残余变形量最大约为0.80 m,竖向最大约为1.00 m;只有水平向输入时,B1监测点水平向残余变形量最大约为0.35 m,竖向最大约为0.57m。变形量计算结果也说明,近场强震作用下潜在崩滑体的稳定性将进一步降低。

图 14 水平向加速度加载条件下残余变形量曲线 Fig. 14 Curves of residual deformation under the loading of EW seismic waves

总结三种工况下的计算结果,得到表 2。静力条件下处于稳定状态的潜在崩滑体将在地震作用下发生失稳,而经历近场的强震作用时其稳定性将进一步下降。

表 2 不同工况下稳定性计算结果 Table 2 Stability analysis under varying working conditions
4 结论

本文主要分析了易贡滑坡所在山体的动力频响特性、实测地震波作用下的放大效应及近场强震条件下潜在崩滑体的稳定性,主要结论如下:

(1) 易贡山体整体卓越频率处于较低值。水平方向上,山顶卓越频率主要集中在1 Hz以下、山顶两侧卓越频率在2~6 Hz之间;竖向上易贡山体对输入频率0.5~1 Hz的Ricker波更敏感,表明其卓越频率同样处于较低水平。

(2) 实测地震波作用下,易贡山体表面出现不同程度放大:水平方向上,山顶及其两侧主要存在三处放大较明显的区域,而竖向上放大较明显的部分仅分布于山顶两侧。山体内部水平方向上,加速度值随山体高度呈先增后减、进而再次增大的变化趋势,并最终在山顶附近取得最大值;山体内部竖向加速度随高度的变化过程与水平向基本一致,但坡体加速度曲线的极值点并不出现在坡顶部位,而是在与坡体顶部垂直且相对靠下的位置。实测地震波输入时山体的放大效果与其动力频响特性研究所得结论基本一致。

(3) 静力条件下,潜在崩滑体整体保持稳定,其安全系数为1.27。但在地震作用下,其最大剪应变增量图中开始出现贯通区,位于顶部及滑体表面监测点的残余变形曲线随震动时间增加且逐渐不收敛,表明在地震作用下发生了失稳破坏。在考虑水平向和竖向加速度同时输入的近场强震条件下,崩滑体剪应力增量进一步增大、滑体表面残余变形量进一步增加,其稳定程度进一步下降。因此必须提高对近场强震作用下山体稳定性问题的重视。

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