考虑地震动孔隙水压力影响的边坡稳定性分析

摘要

为了进一步完善动孔隙水压力对边坡稳定性影响的抗震设计方法与设计规范,基于室内动三轴试验,研究了不同地震类型(近远场地震)、不同频率正弦波下不同偏应力和平均有效主应力对砂质土最大动孔隙水压力的影响规律,并基于非线性回归法建立了最大动孔隙水压力与砂质土偏应力及平均有效主应力的简化关系式;根据相似模拟原理,开展了砂质边坡的室内振动台试验,分析了不同地下水位下边坡的自振特性,验证了最大动孔隙水压力简化计算方法的准确性;最后,将此简化计算方法得到的最大动孔隙水压力代入极限平衡公式中,使得极限平衡法可以考虑动孔隙水压力对边坡稳定性的影响.研究结果表明,随着地下水位的升高边坡自振周期增大,较高水位(5/6坡高)时边坡的自振周期比无水时最大增大了2.88倍;建立的最大动孔隙水压力的简化计算方法值要大于振动台试验监测值,且在不同水深下最大偏差在15％以内,验证了最大动孔隙水压力简化计算方法的准确性.在进行边坡的极限平衡分析时,如果不考虑动孔隙水压力的影响,求解的边坡安全系数将偏高,使得边坡工程存在潜在的危险性.