成果快讯
返回首页

台大平等-GNHR:地震动局部放大效应是导致危岩体失稳的关键因素

2025-11-11

  局部地震放大效应是导致危岩体在地震中失稳的重要原因。本研究结合现场调查、遥感解译与数值模拟方法,系统揭示了位于新疆某水库坝肩的危岩体在地震作用下的动力响应与失稳过程。研究结果表明:(1)基于强度折减法计算得到该危岩体在天然状态下的稳定系数为1.05,已处于极限平衡状态,稳定性储备严重不足。(2)在0.1g峰值的水平地震波作用下,危岩体的变形破坏过程可划分为四个阶段:向临空面倾覆、解体、下滑及在下方平台堆积。最大运动距离达157米,最高运动速度达17.6米/秒,对下方栏河坝构成严重威胁。(3)与下伏基岩相比,危岩体所在位置的坡面地震动力响应发生了显著放大,且在其边界处的放大程度尤为强烈。这主要源于两个机制:地震波在起伏地形处的反射与折射导致能量局部集中,以及地震波传播至卸荷面和自由面时产生面波,这些波在危岩体边缘与入射波混合叠加,导致了显著的动态放大效应。研究结果说明,在未来涉及危岩体的地震风险评估中,必须高度重视由局部特殊地形诱发的动力放大效应,并加强对其边界“局部放大效应”的定量评估。
   
  图1 研究区及危岩体概况
   
  图2 危岩体边坡FLAC3D数值模型
  
   
  图3 危岩体在地震动作用下的变形破坏过程
   
  图4 危岩体的地震动局部放大效应
   
  图5 地震波在危岩体区域的传播过程
  该研究由第二次青藏科考项目(2019QZKK0904)、国家自然科学基金项目(41825018)、国家自然科学基金项目(41572313)以及中国地质调查项目(DD20221738)资助,成果发表于国际期刊《Geomatics, Natural Hazards and Risk 》(中科院2区,IF4.6)。
  Tai, D., Zhu, M., Qi, S. and Wang, T., 2025. Local seismic amplification as a key factor in the instability of dangerous rock masses during earthquakes: a case study. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 16(1), p.2485332.