地震作用下反倾斜坡变形的主控因素影响规律及敏感性分析

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长时间以来,在高频、高烈度地区,震裂山体会经历若干次不同程度的地震考验,由地震造成的山体滑坡和崩塌给区域内的生态、人文、经济带来了无法估量的损失。一般而言,同区域内的山体具有近似的工程地质赋存环境(地层岩性、地质构造和水文地质等)。此外,造成山体震裂损伤的地震动的能量冲击模式也是近乎一致的。然而,实际情况中,高频地震区内,受历次地震作用考验的山体并非都会发生滑塌和失稳。通过对斜坡赋存的工程地质条件的分析,之所以会造就斜坡不同的地震承灾能力,其原因应该主要归咎于其结构要素的差异以及结构要素和各期地震间地震动力特性要素相互影响的结果。反倾坡在前期大量的变形累积下往往表现为长期持续的变形,而其失稳前期的征兆并不明显,因此相较于顺向坡隐患更大。但是一旦失稳通常伴随着即时破坏、深部贯通和垮塌规模庞大等特点。反倾坡在地震作用下,无疑会被加速坡体变形的生命周期。然而,现阶段针对反倾坡在地震作用下的变形研究成果甚少,对于高频、高烈度区的监测布设和监测预警阀值缺乏依据提供支撑。因此,对于此类斜坡的变形以及对应的变形主控影响因素有必要着重开展进一步的研究。本文针对反倾坡在地震作用下的变形,从多个维度对其展开研究:首先,从变形的主控影响因素入手,通过大量案例的总结,归纳出了反倾坡在地震作用下变形的主控因素分类以及各个因素水平分布的最佳取值范围;其次,由变形的影响规律入手,通过数值模拟的试验成果,分别从地震作用下的斜坡空间位置的变形响应、地震作用下的主控因素的影响以及重力状态下的结构要素影响三个维度依次探讨各个切入点对于斜坡的变形影响规律进行总结;同时,从反倾坡在地震作用下的主控因素的变形敏感性入手,通过正交试验设计、通径分析结合数值模拟的手段,研究各个主控因子以及交互因子对坡体变形的影响敏感程度;最后,以石大关梯子槽斜坡作为研究区,通过数值模拟和监测资料反演的手段,验证前述的主控因素影响规律以及因子的变形敏感性,并进一步的以此为依据提出地震高烈度、高频区域的反倾斜坡的变形监测重点布控建议。
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