青藏高原是我国多年冻土分布的主要区域,同时也是我国地震最集中发生的地区。随着我国西部大开发战略的实施和深入,大型工程项目建设越来越多的在青藏高原兴起,此类工程的建设和维护也将越来越受到人们关注。因此研究多年冻土区斜坡在地震作用下的失稳机理是十分必要的,其研究成果将会对此地工程建设具有一定的影响意义。运用振动台等设备进行了多年冻土区斜坡的近似原型试验和数值模拟。通过对前人研究成果和试验段现场考察,设计并制作了多年冻土区低缓坡度斜坡近似原型的模型,采用反映青藏高原地震特点的人工合成地震波,完成了水平方向和垂直方向荷载下的大型振动台模型试验。研究指出地震作用下多年冻土区斜坡滑动是沿着冰土界面的软弱层整体滑动的,斜坡土体内部没有发生变形。斜坡破坏后其水平方向自振频率下降明显,垂直方向无明显变化。加速度沿斜坡高程具有放大效应,水平方向加速度放大效应大于垂直方向,在冰土界面软弱层加速度放大效应小于下部冰层和上部土体。冰土界面软弱层的孔隙水压力受水平方向地震荷载影响较大且在振动过程中变化明显。振动过程中上部土体的温度有所增加,冰土界面的水分含量逐渐增大。数值计算地震作用下此类斜坡的动力响应指出,随着地震荷载的增大,斜坡稳定的安全系数不断减小;振动过程中冰土界面孔隙水压力不断上升,当振幅较小时孔压上升不明显,振幅较大时孔压上升明显;斜坡的最大剪应变主要存在冰土界面软弱层中。综合考虑多年冻土区地震作用下斜坡破坏机理可认为冰土界面软弱层的存在是导致地震作用下斜坡沿冰土界面滑动的主要因素,振动过程中冰土界面超孔隙水压力的产生和冰土界面软弱层加速度减小而产生的剪力以及冰土界面软弱层含水量增大,都是诱发滑坡的因素。本次研究得到了中科院寒旱所冻土工程国家重点实验室开放基金(No.SKLFSE201209)的支持。