水水电工程建设中形成了大量的库岸边坡,水库地震不仅直接影响了库岸边坡的变形及稳定性,同时对库岸边坡岩体造成了不可逆的渐进损伤。本文在理论分析的基础上,选取水库地震频发的三峡库区秭归段为重点研究区域,以水库地震扩展迁移规律研究为基础,分析库区水库地震的诱发机制;选取三峡库区库岸边坡消落带典型砂岩为试验研究对象,开展水-岩试验和循环加卸载试验,研究岩石在周期性动力损伤和长期水-岩作用影响下的动力特性损伤劣化规律;通过对岩样的物理特性以及微观结构变化特征的研究,分析水-岩作用下岩石的动力特性劣化机理;通过数值模拟的方法,研究水-岩作用和地震作用下的边坡动力响应特征。主要研究成果如下:(1)在水库蓄水运行过程中,三峡库区秭归库岸段的水库地震活动性经历了由弱转强再逐渐减弱的变化。地震活动多发生在仙女山断裂和九畹溪断裂的围限区附近,且震级大多较低,以微震为主,即水库地震具有高频低强度的特点。水库地震为构造型“触发”地震,其发震机制主要受到仙女山断裂的构造特征和孔隙水压力效应的影响。(2)在周期性水-岩作用影响下,随着水-岩作用周期的增加,岩样的阻尼比、阻尼系数逐渐增大,动弹性模量逐渐减小,总体呈二次函数形式变化,前6次水-岩作用导致的作用效应尤为明显,后期变化趋势逐渐趋于平缓;循环荷载应力幅值对岩样的动力特性影响明显,应力幅值从10MPa增加到35MPa,岩样的阻尼比和阻尼系数逐渐减小,动弹模逐渐增大;而且在应力幅值小于25MPa时,各动力参数变化趋势明显。在周期性循环加卸载和水-岩次序作用影响下,随着水-岩作用周期的增加,砂岩的阻尼比、阻尼系数逐渐增大,动弹性模量逐渐减小,总体呈二次函数形式变化,其中前6次水-岩作用导致的作用效应尤为明显,后期变化趋势逐渐趋于平缓。比较而言,在周期性循环加卸载和水-岩次序作用下,岩石动力特性的变化程度更加明显。(3)随着水-岩作用周期的增加,岩样的密度、波速不断减小,孔隙率逐渐增加。比较而言,前6次水-岩作用阶段,岩样的密度、波速、孔隙率变化幅度较快,而后逐渐变缓;周期性循环加卸载和水-岩次序作用下的岩样密度、波速、次生孔隙率在每个水-岩周期的变化幅度最大,考虑地震作用初始损伤的水-岩作用下的岩样次之,周期性水-岩作用下的岩样的变化幅度最小。从微观角度分析,水-岩作用对岩体结构具有明显的损伤作用,在考虑不同程度循环加卸载作用的影响下,岩石的微观损伤累积效应更加明显。(4)在考虑水-岩作用之前,边坡动力响应为典型的坡顶放大效应。考虑水-岩作用之后,随着水-岩作用周期增加,边坡消落带的动力响应逐渐增大,坡面其他部位的动力响应逐渐减小;在前6个水-岩作用周期,各部位动力响应变化趋势明显,到第8、10次水岩作用,各部位动力响应变化趋于稳定,这说明水-岩作用对的边坡动力响应影响是显著存在的。在考虑周期性动力循环和水-岩次序作用的损伤效应时,消落带的动力响应有明显的增强。