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由地震所引起的岩质斜坡破坏是地震中常见的地质灾害之一,危害巨大。现有的地震滑坡研究大多注重于某一方面,而缺乏对完整的斜坡破坏过程的研究。本文利用颗粒流离散元软件PFC2D,对汶川地震东河口滑坡破坏过程进行了模拟,揭示了地震斜坡破坏过程中的四个阶段以及各个阶段的运动规律,并研究了坡高、坡角、振动频率、振幅、持时等影响因素对地震作用下不同岩质斜坡破坏过程的影响。得出了以下规律:
地震作用下岩质斜坡的破坏过程可以分为孕育、启动、高速滑动和停积等四个阶段,每个阶段都有各自独特的运动特征;
地震作用下岩质斜坡破坏的启动条件为颗粒之间的相对位移达到某特定值,滑动条件为过程中颗粒最大速度峰值的出现,停积条件为颗粒体平均速度下降段的拐点;
随着坡高的增大,岩质斜坡破坏更容易被启动,且其运动速度和滑程都有所增加,同时,滑体停止运动、稳定堆积的过程越加明显。其次,坡角越大,岩质斜坡更容易达到启动条件,且其抛射作用愈加明显,但是滑坡体与基体碰撞后,有十分明显的稳定趋势;
振幅是驱动岩质斜坡启动的另一个因素。随着振幅的增大,岩质斜坡破坏过程中逐渐表现出高速远程的特性,其流体化的趋势愈加明显。低频对岩体斜坡破坏作用明显,而高频几乎没有影响。振动持时对破坏的作用主要体现在是否能够达到启动条件;
岩质斜坡不同的破坏模式可以由不同阶段的发育、发展状况不同来解释,具体来说是取决于不同的影响因素。