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在地震区修建工程的过程中,边坡在地震中的稳定性对工程的防灾减灾有重要意义。特别是在强震区修建公路,要注意公路边坡的抗震稳定性。碎裂结构边坡在地震失稳时在具有其自身的特点。岩体的破碎及结构面的发育会使其在地震作用下的破坏及失稳有别于均质岩质边坡,研究地震作用下碎裂岩边坡失稳破坏的破坏规律及工程效应,对碎裂结构边坡地震稳定性研究及治理有重要作用。本文以广甘高速公路碎裂结构边坡为研究对象,采用室内实验与数值模拟方法,开展强震区碎裂岩边坡动力稳定性及抗震加固研究。主要研究成果如下:1、通过岩石动力学实验表明,碎裂结构岩石的动力破坏以沿着结构面的张拉破坏为主,岩石片理面对岩石的破坏起控制性作用。2、在岩石循环加载试验中发现,随循环次数增加,动应变滞回环逐渐向动应变增大的方向移动;滞回环的面积随动应力幅值增加而逐渐增大;绿泥石英片岩的塑性变形随动应力幅值及循环加卸载次数的增加而增加,且循环荷载的应力幅值越大,试样产生的由损伤引起的不可逆变形越大。同级围压下绿泥石英片岩动弹性模量随着循环周次的增加而减小;相同循环周次下绿泥石英片岩动弹性模量随着围压的增大而增大。同级围压下绿泥石英片岩动泊松比随着循环周次的增加而波动,但波动幅度不大。试验说明动力循环荷载对岩石的累积损伤作用。3、通过UDEC离散元软件对碎裂结构边坡在地震作用下的破坏过程模拟表明,地震会造成结构面的累积损伤,进而加速结构面的扩展、贯通,导致边坡岩体沿结构面发生张拉破坏,岩体破碎滑落,甚至被抛出,岩块塌落后在坡脚处形成堆积体;当坡体开始滑动后,地震的动力作用又会对滑动产生加速效应。边坡破坏过程体现了岩体结构面对边坡破坏的主控作用以及地震的加速作用,与岩石动力学试验结果基本一致。4、应用Flac3D软件模拟支护前后边坡地震动力响应说明,框锚结构支护能显著改善边坡岩体的力学性能,特别是框锚结构的预应力对碎裂结构边坡坡体表面的预压和支挡功能,能改善碎裂结构边坡在地震作用下的塑性区分布。预压力的存在也能减少或缓解结构面的发育及贯通。锚索在完成注浆及预应力张拉后,可以改善结构面的力学性质,减小发生控制性结构面失稳的可能。支护后边坡的位移,速度,加速度等动力响应明显降低。5、地震作用下,框架结构的内力增大很多,框架所在位置越高,内力值越大。坡顶处的框架内力要明显大于坡脚处。在地震作用下,预应力锚索的轴力明显增大,增大系数与锚索的位置有关。位于边坡坡脚中部的锚索轴力增大系数最大,要明显大于两边,并且随着锚索高度的增加,锚索的轴力增大系数越小。除坡脚外,其他处于同一高度处,锚索轴力增大系数基本相等。6、通过不同锚索间距、不同的预应力大小、不同锚索长度的支护参数的计算结果对比,锚索间距对地震作用下边坡水平位移的影响最大,而锚索预应力大小其次,锚索长度对其影响最小。7、通过对广甘高速公路碎裂结构边坡原有支护条件的数值模拟分析,原设计的支护对保证强震作用下边坡的动力稳定性较合理。根据对框锚结构的震害分析,原支护可以采取一定的抗震构造措施。