地震作用下土坡拉裂滑移稳定性分析

"本文主要探讨了拉裂—滑移式破坏的土坡在地震作用下的稳定性问题，通过建立边坡破坏的概化模型，利用圆弧法和拟静力分析方法，推导出计算稳定性系数的公式，并通过算例分析了裂隙深度、水平地震加速度(K_h)和垂直地震加速度(K_v)对边坡稳定性的影响。" 在土木工程领域，边坡稳定性是一项关键的考量因素，特别是在地震多发地区。拉裂—滑移式破坏是一种常见的土质边坡失稳现象，通常发生在具有垂直卸荷裂隙的边坡中。这种破坏模式通常由降雨入渗、地震活动等因素引发，导致裂隙扩展，最终引起边坡滑移。Terzaghi的早期研究指出，垂直裂隙的发育深度受到土体性质的限制。后续研究进一步发展了极限平衡分析法，以评估这类边坡的稳定性，但针对地震影响的研究相对较少。 本文的研究填补了这一空白，它考虑了地震对垂直裂隙发育边坡稳定性的影响。作者首先建立了土坡拉裂—滑移型破坏的模型，这个模型包括坡顶拉裂、裂隙扩展和整体破坏三个阶段。滑动面由近直线型滑动面（垂直裂隙间）和圆弧型滑动面（靠近坡脚）组成，两者的交接点是关键的稳定性判断因素。 通过拟静力分析，作者推导出了地震作用下土坡稳定性系数的计算公式。分析结果显示，裂隙深度、K_h和K_v的增加都会降低边坡的稳定性系数。具体来说，竖直向上的地震力有助于保持边坡稳定，而竖直向下的地震力则可能导致不稳定。较大的裂隙深度虽然可以减少地震力对稳定性的影响，但也会使边坡更易失稳。此外，随着K_h的增大，K_v对边坡安全系数的影响减弱，反之亦然。 这些发现对于预测和防止地震引起的边坡灾害具有重要意义，为土质边坡工程的设计和风险管理提供了理论依据。通过理解这些影响因素，工程师可以更好地评估边坡的风险，设计更有效的防护措施，确保结构的安全性，减少潜在的地质灾害风险。