我国多山多地震的地质构造环境,使其成为世界范围内地震诱发滑坡灾害极为严重的国家。由于西部山区地形地质构造环境复杂、地震诱发滑坡灾害事件层出不穷,开展地震作用下边坡的动力稳定性评价显得尤为重要。层状复合岩体边坡是自然界中极为常见的一种坡体结构,这类型边坡包含多种岩性,各岩层间存在结构面。研究地震过程中,层状复合岩体边坡各层状结构内部的变形过程、动力响应以及变形破坏的最终位置,对理解该类边坡的动力变形破坏机制和地灾成因非常重要。本论文通过小型振动台模型试验,查明层状复合岩体边坡的变形破坏特征,分析了层状复合岩体边坡地震动力响应和变形破坏机理。主要的工作和成果如下:(1)对震后东河口滑坡开展了野外调研和取样,获取了滑坡区各类岩体的物理力学参数。以该滑坡所处边坡的地形和地层结构为原型,确定了层状复合岩体边坡概化模型,并采用经过相似比换算后的滑坡区邻近地震台实测地震波数据作为边坡底部激励,完成了该边坡在不同激振强度和激振方向地震波作用下的小型振动台试验。(2)在振动台试验进行过程中,借由实况录像和摄影记录了边坡模型宏观变形破坏的全过程。分析并发现:层状复合岩体边坡在激振初期的动力响应并不明显,但随着激振强度的增加(输入幅值>0.7g),边坡模型顶部岩层开始沿着已有结构面张开,边坡后缘产生拉裂。此后,逐级增加的激振强度使白云岩层完全解体滑落,坡体中部碳质板岩层与千枚状板岩层层间发生变形错位。当边坡模型最终破坏时,边坡后缘拉裂带贯通,千枚状板岩层上部沿着沿贯通带滑动剪出,碳质板岩层最终发生鼓胀变形。试验现象从一定程度上反映了地形和岩体结构对边坡变形破坏的影响,但试验结果并非原型滑坡破坏时从碳质板岩层剪出,这可能是因为受限于物理模型的尺寸,碳质板岩层的高程放大效应不够明显所致。(3)对试验中采集的数据进行了预处理并分析得到以下结论:层状复合岩体边坡在水平向加速度响应呈现三段式的增长,第一阶段加载初期输入振幅<0.5g时,边坡各高程点峰值响应几乎没有变化,且放大系数都小于1。第二阶段输入幅值0.5g～0.7g期间峰值响应开始开始增加,放大系数逐渐大于1,出现高程放大效应。第三阶段输入幅值>0.8g时,峰值响应大幅增加,坡体顶部放大系数最大可达1.8。同时边坡水平向的动力特性(固有频率)呈现的三段阶梯型下降也佐证了边坡模型内部结构恶化过程导致了动力响应的逐步增加。竖直向加速度响应除了与水平向响应相同的三段式增长外,还存在强烈的不规则放大效应。具体表现为在高激振幅值工况时,碳质板岩层相较于其他岩层加速度峰值响应呈现削弱趋势,碳质板岩层坡表比其他岩层坡表放大系数削弱了12%,比其他岩层坡内放大系数削弱了33%。由竖直向加速度傅里叶频谱图中观察发现,随着激振强度增加,碳质板岩层在11Hz与22Hz处都呈现高强度的响应,其他岩层仅在11Hz处响应。而边坡竖直向的动力特性传递函数显示出的2阶固有频率(水平向动力特性只有1阶)解释了为什么边坡竖直向比水平向动力响应更为活跃。(4)前人的研究结果表明,在汶川地震中,东河口滑坡沿着碳质板岩层剪出。作为滑坡发生的控制层,本研究亦着重研究了该层在各类激振工况下的动力响应。通过对比分析埋设在该层内3个不同位置处的加速度计响应数据,结果表明:1)激振方向效应:在竖直向激振下的加速度―趋表放大作用‖显著;在同一激振强度下,水平向加速度响应强于竖直向加速度响应;2)激振波类型效应:正弦波激振下的水平向加速度响应强于天然波激振下的响应。但由于正弦波激振和天然波激振分属两个加载阶段,该结论有待进一步证实;3)激振强度效应:不同位置处的加速度响应随着激振强度增加,均呈现出三阶段变化规律,与边坡其它部位的响应规律一致。通过比较碳质板岩层及其上部相邻千枚状板岩层的坡表水平向位移响应,可得出,在实施天然波加载的第一阶段,千枚状板岩层的坡表峰值位移始终大于碳质板岩层,且均未出现残余位移,但在0.7g时,碳质板岩率先开始出现轻微鼓胀。在后期正弦波加载阶段,两岩层均出现指向坡外的残余位移,且随着激振强度增加,碳质板岩层的位移峰值超过千枚状板岩层。可见,在本研究中,碳质板岩层作为层状复合边坡中的相对薄弱层,表现出了与周围岩层不一致的响应。(5)最后,以振动台试验模型为对象,开展了层状复合岩体边坡的FLAC3D数值模拟研究。首先,通过对数值模型施加与试验模型相同的白噪声激振,获取了与试验模型具有相似动力特性的数值模型。然后,基于该模型,开展了不同激振强度天然波作用下的水平向和竖直向加速度响应规律研究,并初步探讨了碳质板岩层模量对响应规律的影响。结果表明,通过物理模拟和数值计算得到的高程响应规律较为一致,但在量值上,数值计算结果小于试验结果。随着碳质板岩层模量的增加,受岩层特性差异控制的非线性动力响应越不明显。