地震荷载作用下炭质页岩边坡稳定性分析.pdf
第１６卷第４期黑龙江科学Ｖｏｌ１６
２０２５年２月ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧＳＣＩＥＮＣＥＦｅｂ.２０２５
地震荷载作用下炭质页岩边坡稳定性分析
杜宇
(江苏省地质工程有限公司ꎬ南京２１００００)
摘要:对炭质页岩边坡在地震载荷作用下的稳定性问题进行分析ꎮ以四川南江县－通江县公路工程中的一段炭质页岩边坡为例ꎬ
利用ＡＮＳＹＳ有限元分析软件ꎬ建立炭质页岩边坡的动态分析模型ꎬ对边坡的边界条件、固有频率进行适当的设置ꎬ采用地震作用下
的反应谱及地震波的输入对边坡的动力响应进行数值计算ꎮ结果显示ꎬ边坡位移、速度、加速度随地震波振幅的增大而增大ꎬ位移
的峰值位于边坡的底部ꎮ对边坡在地震作用下的应力特征进行研究ꎬ讨论了边坡的安全系数与边坡的坡度、高度等因素的关系ꎮ
结果表明ꎬ随着坡比和高度的增大ꎬ边坡的安全系数减小ꎬ从而影响边坡的稳定性ꎮ此研究成果可为炭质页岩边坡的稳定评价和防
灾减灾工作提供一定的理论基础和技术支撑ꎬ为相关设计、施工提供参考ꎮ
关键词:地震荷载ꎻ炭质页岩边坡ꎻ稳定性分析
中图分类号:ＴＵ４５７文献标志码:Ａ文章编号:１６７４－８６４６(２０２５)０４－００３６－０６
ＳｔａｂｉｌｉｔｙＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣａｒｂｏｎａｃｅｏｕｓＳｈａｌｅＳｌｏｐｅＵｎｄｅｒＳｅｉｓｍｉｃＬｏａｄ
ＤｕＹｕ
(ＪｉａｎｇｓｕＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ.ꎬＬＴＤ.ꎬＮａｎｊｉｎｇ２１００００ꎬＣｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｓｔｕｄｙａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｃａｒｂｏｎａｃｅｏｕｓｓｈａｌｅｓｌｏｐｅｕｎｄｅｒｓｅｉｓｍｉｃｌｏａｄ.Ｔｈｒｏｕｇｈｔａｋｉｎｇａｓｅｃｔｉｏｎｏｆ
ｃａｒｂｏｎｉｆｅｒｏｕｓｓｈａｌｅｓｌｏｐｅｉｎＮａｎｊｉａｎｇＣｏｕｎｔｙꎬＳｉｃｈｕａｎＰｒｏｖｉｎｃｅａｓａｎｅｘａｍｐｌｅꎬｔｈｅｓｔｕｄｙｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓａｄｙｎａｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓ
ｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｃａｒｂｏｎｉｆｅｒｏｕｓｓｈａｌｅｓｌｏｐｅｂｙｕｓｉｎｇＡＮＳＹＳｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅꎬａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｌｙｓｅｔｓｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓｏｆｔｈｅｓｌｏｐｅꎬａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｓｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｓｌｏｐｅｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅ
ｓｐｅｃｔｒｕｍａｎｄｓｅｉｓｍｉｃｗａｖｅｉｎｐｕｔｕｎｄｅｒｅａｒｔｈｑｕａｋｅａｃｔｉｏｎ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｅｓｌｏｐｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔꎬｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄ
ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｓｅｉｓｍｉｃａｍｐｌｉｔｕｄｅꎬａｎｄｔｈｅｐｅａｋｖａｌｕｅｏｆｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｉｓｌｏｃａｔｅｄａｔｔｈｅｂｏｔｔｏｍ
ｏｆｔｈｅｓｌｏｐｅ.Ｔｈｅｓｔｕｄｙａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｓｔｒｅｓｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｌｏｐｅｕｎｄｅｒｅａｒｔｈｑｕａｋｅꎬａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ
ｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓａｆｅｔｙｆａｃｔｏｒｏｆｓｌｏｐｅａｎｄｔｈｅｓｌｏｐｅꎬａｎｄｈｅｉｇｈｔꎬｅｔｃ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｓｌｏｐｅｒａｔｉｏａｎｄ
ｈｅｉｇｈｔꎬｔｈｅｓａｆｅｔｙｆａｃｔｏｒｏｆｓｌｏｐｅｄｅｃｒｅａｓｅｓꎬｗｈｉｃｈａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｌｏｐｅ.Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅ