常晁瑜，徐久歡，薄景山，楊濟(jì)源，孫雪晨，顧駿

（1.防災(zāi)科技學(xué)院，河北 三河 065201；2.中國(guó)地震局建筑物破壞機(jī)理與防御重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 三河 065201；3.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所地震工程與工程振動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150080）

引言

地震液化型滑坡是指斜坡土體在地震荷載的作用下，斜坡土體亞穩(wěn)定結(jié)構(gòu)破壞，產(chǎn)生超孔隙水壓力，降低抗剪強(qiáng)度，導(dǎo)致斜坡失穩(wěn)產(chǎn)生流態(tài)化運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。地震液化型滑坡發(fā)生坡度低，滑移距離遠(yuǎn)，破壞能力強(qiáng)，具有發(fā)生的隱蔽性和致災(zāi)的嚴(yán)重性雙重屬性，是對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成危險(xiǎn)的極大隱患。例如：1303年山西省大地震中洪洞縣郇堡即洪洞縣東北部坡度為2°左右的山前洪積扇上的郇堡地區(qū)超過(guò)20 km2的范圍內(nèi)發(fā)生了由于下伏地層液化而導(dǎo)致的大規(guī)模地滑，造成上部黃土塬支離破碎［1］。山西臨汾大地震1695年山西臨汾東堡村東堡村一帶發(fā)生液化滑移，致使上部地層“逆層滑移”［2］。1989年蘇聯(lián)塔吉克斯坦地震造成四處低角度液化滑移；致使220名村民死亡或失蹤［3］。1920年海原特大地震石碑塬［4］、黨家岔、夏家大路等地發(fā)生液化；坡度為2°～5°；滑距最遠(yuǎn)至6 km；致使多個(gè)村莊被毀。2008年汶川地震導(dǎo)致甘肅省清水縣田川村發(fā)生了黃土液化滑移，造成了較為嚴(yán)重的震害［5］。2013年甘肅岷縣漳縣永光村，永光村滑坡分為東西兩處，發(fā)育于同一坡體之上，物源基本一致。東側(cè)滑坡掩埋6戶人家，無(wú)人員傷亡；西側(cè)泥流狀滑坡掩埋8戶人家，造成12人被埋死亡［6］。2018年印度尼西亞?wèn)|部蘇拉威西省首府帕盧市附近地震引發(fā)海嘯，震中位于帕盧市以北約78 km處，震源深度為20 km。地震導(dǎo)致了大規(guī)模液化滑移，對(duì)蘇拉威西島的中西部造成了嚴(yán)重破壞，2 256人死亡，1309人失蹤，近70 000座房屋損毀，超過(guò)22萬(wàn)人無(wú)家可歸，總經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)9.2億美元［7］。數(shù)次發(fā)生在黃土高原區(qū)的中強(qiáng)震均誘發(fā)過(guò)大規(guī)模液化型滑坡，造成了極大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此，開(kāi)展地震液化型滑坡的研究，提出針對(duì)性的防治措施，具有重要的科學(xué)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

自發(fā)現(xiàn)地震液化型滑坡的存在后，眾多學(xué)者對(duì)這一類型滑坡的機(jī)理展開(kāi)研究。白銘學(xué)等［8］提出了由黃土含砂層液化上涌推擠土層造成的黃土低角度滑移。王家鼎等［9］提出蠕動(dòng)液化理論，并指出對(duì)于滑坡滑面平緩而又遠(yuǎn)程滑動(dòng)最為普遍的解釋是震動(dòng)液化。何開(kāi)明等［10］總結(jié)了黃土液化研究的現(xiàn)狀與設(shè)想，同時(shí)建議對(duì)其開(kāi)展5個(gè)方面的研究。孫萍等［11］通過(guò)對(duì)西吉黨家岔滑坡進(jìn)行環(huán)剪試驗(yàn)，表明“滑動(dòng)面液化”現(xiàn)象是高速遠(yuǎn)程滑坡形成的重要因素。張茂省等［12］提出對(duì)于地下水位淺或黃土層下部有泥巖隔水層的滑坡，地震液化是其破壞和運(yùn)動(dòng)的主要機(jī)理。鄧龍勝等［13］通過(guò)研究隨機(jī)地震荷載下黃土中孔隙水壓力增長(zhǎng)基本特性、影響效應(yīng)和增長(zhǎng)規(guī)律，得到黃土在不同變形情況下孔隙水壓力的發(fā)展水平及液化程度。許領(lǐng)等［14］對(duì)涇陽(yáng)南塬黃土滑坡的運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)該類滑坡的運(yùn)動(dòng)特征受液化程度影響較大。Sassa等［15］研發(fā)了一系列高速不排水環(huán)剪儀，通過(guò)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)滑坡運(yùn)動(dòng)過(guò)程中超孔隙水壓力的行為，從而定量驗(yàn)證了滑坡液化減阻機(jī)制的正確性。Wang等［16］通過(guò)調(diào)查黨家岔滑坡，并對(duì)黃土試樣進(jìn)行了不排水三軸壓縮和環(huán)剪試驗(yàn)，得出發(fā)生滑坡因素是黃土層液化而不太可能是黃土中的空氣這一結(jié)論。金艷麗等［17］通過(guò)ICU、ACU試驗(yàn)得到了其穩(wěn)態(tài)性和潛在不穩(wěn)定區(qū)，認(rèn)為液化發(fā)生必要條件是土體狀態(tài)處于或被動(dòng)處于潛在性不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)；蒲丹等［18］利用數(shù)值模擬對(duì)3種工況穩(wěn)定性系數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，認(rèn)為黃土低角度液化型滑坡運(yùn)動(dòng)過(guò)程可分為震裂及液化、震陷形成滑帶和滑移3個(gè)階段；張曉超等［19］對(duì)西吉縣黨家岔滑坡的形成和運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了研究，確認(rèn)在強(qiáng)震過(guò)程中滑帶土產(chǎn)生了液化，并在地震力的作用下高速運(yùn)動(dòng)。馬星宇等［20］歸納綜合物探、顆粒分析及動(dòng)三軸試驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)了海原地震中石碑塬黃土地層液化滑移的形成機(jī)制。

綜合以上分析，以往的地震液化型滑坡研究主要針對(duì)滑坡機(jī)理展開(kāi)，對(duì)地震液化型滑坡運(yùn)動(dòng)特征研究不足，評(píng)價(jià)方法較少，文中嘗試離散元數(shù)值模擬進(jìn)行黃土液化型地震滑坡模擬，對(duì)地震液化型滑坡的發(fā)生過(guò)程進(jìn)行重現(xiàn)，重點(diǎn)研究地震液化型滑坡的運(yùn)動(dòng)特征，通過(guò)與未液化滑坡的對(duì)比，提出地震液化型滑坡的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，為研究液化型滑坡的防治提供參考依據(jù)。

1 研究方法

地震誘發(fā)滑坡的發(fā)生過(guò)程存在滑動(dòng)、平移、轉(zhuǎn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)，具有宏觀上的不連續(xù)性和運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性，涉及到巖土體的大變形及巖土破壞問(wèn)題，因此，文中利用顆粒流離散元方法進(jìn)行滑坡的運(yùn)動(dòng)模擬。

1.1 顆粒流離散元

1971年，倫敦大學(xué)帝國(guó)學(xué)院Peter Cundall博士借鑒了分子動(dòng)力學(xué)理論方法分析準(zhǔn)靜力或動(dòng)力條件下巖石邊坡的運(yùn)動(dòng)時(shí)，首次提出離散單元法（discrete element method，DEM）這一概念。而顆粒流（particle follow code，簡(jiǎn)稱PFC）程序就是典型離散元法之一。顆粒流是從細(xì)觀結(jié)構(gòu)、不連續(xù)的角度出發(fā)，選取有代表性的數(shù)百個(gè)至上萬(wàn)個(gè)顆粒單元，由平面內(nèi)的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程來(lái)確定每一時(shí)刻顆粒的位置和速度，通過(guò)圓形顆粒介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)及其相互作用來(lái)模擬顆粒材料的力學(xué)特性。PFC2D不但能用來(lái)模擬固體力學(xué)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)問(wèn)題，還能夠用于參數(shù)預(yù)測(cè)、在原始資料詳細(xì)情況下的實(shí)際模擬［21］。

1.2 計(jì)算原理

PFC采用顯示積分算法，對(duì)每個(gè)顆粒重復(fù)運(yùn)用牛頓第二定律，同時(shí)在接觸模型中運(yùn)用力－位移定律，將顆粒點(diǎn)的相對(duì)位移和顆粒互相的接觸力分為法向分量和切向分量。利用力－位移定律通過(guò)法向剛度和切向剛度將法向接觸力、切向接觸力、法向相對(duì)位移和切向位移建立關(guān)系。若第i個(gè)顆粒接觸點(diǎn)的力Fi于法向切向分量為Fn、FS，則有

式中：ni，ti分別為接觸平面的單位矢量。

法向接觸力Fn可以按式（2）計(jì)算：

式中：kn為法向剛度；Un為顆粒重合長(zhǎng)度。

切向應(yīng)力按增量方法計(jì)算，將接觸力與位移增量建立關(guān)系。接觸初始形成時(shí)切向應(yīng)力賦值為零。切向接觸力增量可按式（3）計(jì)算：

式中：ks為接觸面切向剛度；ΔUS為切向位移增量。

式中：μ為摩擦系數(shù)。

2 數(shù)值模型

2.1 模型概況

文中選取1920年海原8.5級(jí)特大地震誘發(fā)的大型滑坡——西吉縣興平鄉(xiāng)堡灣村下馬達(dá)子滑坡作為模擬對(duì)象。坐標(biāo)位置為N35°53′，E105°37′。下馬達(dá)子滑坡位于一條近南北走向的黃土梁西側(cè)，地形起伏較大，滑坡形態(tài)呈典型的上稍窄中寬長(zhǎng)舌狀，滑坡周界清晰，主滑方向?yàn)?10°。滑坡總長(zhǎng)度約為1 280 m，上部寬度約為140 m，中部最寬達(dá)到270 m，下部寬度約為120 m，滑坡體總體積約為360萬(wàn)m3?；麦w上部平均坡度約15°，厚度較薄僅約8～13 m；下部平均坡度小于10°，滑體較厚，據(jù)勘察資料，滑體厚度約15～25 m。

滑坡區(qū)整體與滑坡體上陡下緩類似，后緣較陡，平均坡度約為20°，后緣段長(zhǎng)度約190 m且該部分上的滑坡體落水洞發(fā)育。滑坡區(qū)中部坡體平緩，中部向下至居民區(qū)長(zhǎng)度約為640 m，下部滑坡體堆積區(qū)長(zhǎng)度約為450 m。左右兩側(cè)均為滑坡下滑形成的陡坎，高5～20 m，陡坎中部較高，上部和下部相對(duì)較低，滑坡左側(cè)陡坎較高，右側(cè)稍低。兩側(cè)陡坎下部坡腳都有大量沿陡坎滑落或崩落堆積物?；w在下滑時(shí)遇到右前方山坡阻擋，轉(zhuǎn)向左側(cè)沿溝底滑出，因此滑坡右側(cè)下半部分以右前方斜坡坡腳為邊界?；轮芙绫容^清晰，滑坡后側(cè)為滑坡滑動(dòng)時(shí)牽引形成的陡峭斜坡，最上方為高2～5 m的錯(cuò)落陡坎，呈半封閉圈椅狀，其滑坡現(xiàn)場(chǎng)情況如圖1所示［22］。

圖1 西吉縣下馬達(dá)子滑坡現(xiàn)場(chǎng)照片F(xiàn)ig.1 Photographs of Xiamadazi landslide in Xiji County

2.2 模型顆粒參數(shù)標(biāo)定

由于顆粒流離散元軟件PFC2D中的參數(shù)不能由土工試驗(yàn)直接得到，在運(yùn)用PFC2D進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)，需要標(biāo)定顆粒流模型的細(xì)觀參數(shù)。對(duì)于非動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的分析，需要定義顆粒流的摩擦系數(shù)、顆粒密度、法向剛度、切向剛度等其它參數(shù)［23］。文中采用模擬直剪試驗(yàn)進(jìn)行顆粒參數(shù)標(biāo)定。

對(duì)下馬達(dá)子滑坡后壁的原狀黃土進(jìn)行土工試驗(yàn)，得到的具體參數(shù)見(jiàn)表1。在細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定中，通過(guò)反復(fù)調(diào)試微觀力學(xué)參數(shù)，得到和土工試驗(yàn)參數(shù)一致的力學(xué)行為后，認(rèn)為微觀參數(shù)可以用來(lái)模擬土工試驗(yàn)得到的宏觀參數(shù)。通過(guò)反復(fù)直剪數(shù)值試驗(yàn)?zāi)M，得到了軟件中賦予土體顆粒微觀力學(xué)參數(shù)，列于表2。

表1 土工試驗(yàn)參數(shù)Table 1 Soil test parameters

參數(shù)標(biāo)定中直剪數(shù)值試驗(yàn)?zāi)Ｐ统叽鐬?00 mm×250 mm，生成顆粒總數(shù)為1 706個(gè)（圖2）。顆粒間的接觸模型選用平行粘結(jié)模型，對(duì)直剪模型分別施加100、200、300、400 kPa的豎向應(yīng)力，得到剪切應(yīng)力－位移關(guān)系曲線，通過(guò)計(jì)算得到直剪試驗(yàn)中材料的宏觀力學(xué)參數(shù)。通過(guò)直剪試驗(yàn)數(shù)值模擬得到的巖土體宏觀力學(xué)參數(shù)粘聚力c=19.25 kPa，內(nèi)摩擦角φ=13.5°。經(jīng)過(guò)直剪數(shù)值試驗(yàn)后，得到的土體顆粒內(nèi)摩擦角和粘聚力大小與表2中宏觀參數(shù)基本對(duì)應(yīng)，故此土體顆粒細(xì)觀參數(shù)可用于數(shù)值模擬。模擬試驗(yàn)的c－φ曲線如圖3所示。

圖2 直剪試驗(yàn)?zāi)M模型Fig.2 Simulation model of direct shear test

圖3 模擬所得c－φ曲線Fig.3 Simulation of c－φ curve

表2 試驗(yàn)組的模擬顆粒參數(shù)Table 2 Simulation particle parameters of test group

液化區(qū)的顆粒參數(shù)在原本基礎(chǔ)邊坡上層覆土的顆粒參數(shù)上進(jìn)行調(diào)整，液化試驗(yàn)組參數(shù)如表3所示。由于PFC2D中難以呈現(xiàn)土樣的有效應(yīng)力的數(shù)據(jù)變化，故文中從土的基本強(qiáng)度指標(biāo)之一的內(nèi)聚力出發(fā)，觀察試驗(yàn)組對(duì)應(yīng)的c－φ關(guān)系曲線的截距，即c值的變化。通過(guò)模擬直剪試驗(yàn)可以得出試驗(yàn)組內(nèi)聚力的值，將其視為c1，若c1值小于覆土層內(nèi)聚力c0值，可以認(rèn)為該組顆粒參數(shù)為發(fā)生液化后的液化區(qū)顆粒的參數(shù)。原覆土層黃土數(shù)值模擬采用顆粒參數(shù)見(jiàn)表2。

表3 液化試驗(yàn)組的模擬顆粒參數(shù)Table 3 Simulation particle parameters of liquefaction test group

2.3 建模

根據(jù)下馬達(dá)子滑坡的地質(zhì)剖面圖（圖4），在PFC2D中進(jìn)行等體積法仿真建模，首先生成矩形區(qū)域顆粒球，并賦予顆粒參數(shù)使其對(duì)應(yīng)于室內(nèi)土工試驗(yàn)土顆粒參數(shù)，運(yùn)用削坡法削坡并對(duì)顆粒施加重力，當(dāng)顆粒球的不平衡力小于10－5時(shí)，可以認(rèn)為模型自平衡，平衡后形成泥巖層斜坡。上層覆蓋黃土層采用落球法生成，進(jìn)行平衡循環(huán)后形成泥巖層上方的覆土層。模型總顆粒數(shù)24 812個(gè)，在模型表面顆粒上設(shè)置6個(gè)測(cè)點(diǎn)（圖5），記錄滑坡過(guò)程中運(yùn)動(dòng)位移和速度等信息。根據(jù)高九龍的研究結(jié)果［24］，設(shè)置液化區(qū)如圖6所示，對(duì)液化區(qū)內(nèi)顆粒賦值液化參數(shù)，并再次平衡。

圖4 滑坡前下馬達(dá)子邊坡剖面圖（單位：m）Fig.4 Profile of Xiamadazi slope before landslide（Unit：m）

圖5 下馬達(dá)子邊坡模型和監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖Fig.5 Distribution map of Xiamadazi slope model measuring points

圖6 含液化區(qū)的邊坡模型Fig.6 Slope model with liquefaction zone

2.4 動(dòng)力輸入

采用擬靜力法模擬地震輸入［25］，擬靜力法實(shí)質(zhì)就是將地震動(dòng)作用簡(jiǎn)化成施加于計(jì)算對(duì)象重心的水平方向、豎直方向的恒定加速度作用，大小常用地震系數(shù)kh、kv表示，作用方向取最不利于坡體穩(wěn)定的方向。研究對(duì)象所承受水平和豎向地震作用力等于水平、豎向地震系數(shù)乘以其重量。

由現(xiàn)場(chǎng)勘察及后期地震災(zāi)害分析報(bào)告可知，該滑坡所在地在1920年海原地震中烈度為Ⅸ，故此次模擬地震橫波輸入模擬烈度Ⅸ度區(qū)，采用0.4 g施加于水平方向。

3 計(jì)算結(jié)果分析

文中采用顆粒流數(shù)值模擬是通過(guò)模擬滑坡模型與現(xiàn)場(chǎng)勘察資料中的滑坡剖面坡角、坡高、坡長(zhǎng)等數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)證模型可行性，文中選用此方法時(shí)主要考慮該模型的滑坡前后相對(duì)高差、滑坡后總體坡長(zhǎng)和滑坡后坡角。通過(guò)顆粒流模擬得到滑坡前后相對(duì)高差為250 m左右，滑坡后總長(zhǎng)度達(dá)到1 080 m，滑坡后坡角約13.0°；與現(xiàn)場(chǎng)勘察資料中相對(duì)高差220 m，滑坡總長(zhǎng)度1 040 m，滑坡后坡角約11.94°相比，較為符合真實(shí)情況［26］。

3.1 滑坡運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析

為探究地震液化滑坡模型的滑坡體運(yùn)動(dòng)特征，運(yùn)用位移云圖對(duì)比分析地震液化型滑坡和未液化滑坡的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，如圖7所示。不難發(fā)現(xiàn)，地震液化型滑坡模型和未液化模型的位移有較大差別，模型運(yùn)行至10 s時(shí)，地震液化型滑坡模型出現(xiàn)較大面積的失穩(wěn)，而未液化模型僅在坡肩位置出現(xiàn)小面積失穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。模型運(yùn)行至20 s時(shí)，2個(gè)模型均存在較大面積區(qū)域土體顆粒發(fā)生位移，位移主要發(fā)生在坡肩位置，相較于未液化模型，液化模型中發(fā)生位移的顆粒數(shù)量更多，位移更大，表明滑坡在地震作用下液化后滑體的體積更大，滑動(dòng)距離更遠(yuǎn)。模型運(yùn)行30～40 s時(shí)，所有坡段皆出現(xiàn)超出100 m大位移土顆粒，主要集中于坡肩段和坡中段。宏觀坡型變化上，地震液化模型較為明顯，其發(fā)生大位移的滑坡體占比也明顯高于未發(fā)生液化的模型。模型運(yùn)行50～60 s，滑坡過(guò)程結(jié)束，兩模型均發(fā)生較大改變。3個(gè)坡段滑坡體中大位移占比均達(dá)到90%，由圖7（e）、（f）中易見(jiàn)地震液化模型中大位移滑坡體占比要略高于未液化模型，同時(shí)也可看出液化模型的坡底段由于滑坡沖出的土顆粒數(shù)量明顯大于未液化模型，延伸部分也較長(zhǎng)，可以說(shuō)明地震動(dòng)導(dǎo)致部分黃土液化后滑坡體更易滑出。

圖7 液化模型與未液化模型宏觀滑坡體位移云圖Fig.7 Macroscopic landslide displacement nephogram of liquefaction model and non－liquefaction model

3.2 各測(cè)點(diǎn)速度分析

據(jù)圖8可知，兩組曲線中峰值速度最大均為測(cè)點(diǎn)2，由圖5邊坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖知該測(cè)點(diǎn)處于坡肩段位置，并且兩組曲線中均可看出測(cè)點(diǎn)2的速度大部分時(shí)間高于其他測(cè)點(diǎn)，這一現(xiàn)象與宏觀位移云圖中最先出現(xiàn)大位移區(qū)域?yàn)槠录缍蜗辔呛?。從圖8中可以看出各測(cè)點(diǎn)的速度液化后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度均明顯提升。此外，未液化模型中除測(cè)點(diǎn)2外，測(cè)點(diǎn)1的速度最大，但在液化模型中，測(cè)點(diǎn)5的速度峰值明顯高于測(cè)點(diǎn)1，測(cè)點(diǎn)3、測(cè)點(diǎn)4的速度多數(shù)時(shí)步下也高于測(cè)點(diǎn)1速度。

圖8 兩類模型運(yùn)動(dòng)過(guò)程各測(cè)點(diǎn)速度曲線Fig.8 Velocity curve of each measuring point in motion process of two models

將測(cè)點(diǎn)位置與其所處坡段位置結(jié)合來(lái)看，可以發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)3、測(cè)點(diǎn)4、測(cè)點(diǎn)5均處于坡中段，這3個(gè)測(cè)點(diǎn)正下方為液化區(qū)設(shè)置區(qū)域，即液化后對(duì)滑坡體影響最大的區(qū)域就是與其距離最近的坡段。而相較之下測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)6距離液化區(qū)較遠(yuǎn)，其運(yùn)動(dòng)速度受到的影響相對(duì)較小。

3.3 各測(cè)點(diǎn)位移分析

由圖9和圖10中各測(cè)點(diǎn)水平位移與豎直位移變化情況可以看出，液化后相較于未液化模型測(cè)點(diǎn)3、測(cè)點(diǎn)4、測(cè)點(diǎn)5的水平方向位移變化量明顯高于其他測(cè)點(diǎn)，與速度變化量情況相吻合。測(cè)點(diǎn)4由于處于幾個(gè)測(cè)點(diǎn)中相對(duì)液化區(qū)最近的位置所受影響最強(qiáng)烈，其位移變化量最大與速度變化特征趨勢(shì)相吻合。值得提出的是，測(cè)點(diǎn)2的變化和測(cè)點(diǎn)6的變化較為特殊，測(cè)點(diǎn)2位置處于坡肩段并且坡度很大，當(dāng)兩模型均運(yùn)行到30 s后，測(cè)點(diǎn)顆?；瑒?dòng)至坡中段，坡度變緩致使兩模型測(cè)點(diǎn)2位移曲線斜率變小。測(cè)點(diǎn)6位置接近坡底，液化模型運(yùn)動(dòng)到后20 s時(shí)，該測(cè)點(diǎn)已經(jīng)滑出原邊坡區(qū)域，坡度變緩導(dǎo)致該測(cè)點(diǎn)水平、豎向位移斜率均變小。

圖9 兩類模型運(yùn)動(dòng)過(guò)程各測(cè)點(diǎn)水平位移對(duì)比Fig.9 Comparison of horizontal displacement of each measuring point in the motion process of two types of models

圖10 兩類模型運(yùn)動(dòng)過(guò)程各測(cè)點(diǎn)豎向位移對(duì)比Fig.10 Comparison of vertical displacement of each measuring point in the motion process of two types of models

4 結(jié)論

文中基于顆粒流數(shù)值模擬軟件對(duì)黃土地震滑坡和地震液化型滑坡進(jìn)行對(duì)比研究，得到以下結(jié)論：

（1）液化模型較未液化模型更容易發(fā)生失穩(wěn)破壞，速度更大、滑距更遠(yuǎn)、破壞性更強(qiáng)；

（2）無(wú)論是地震液化模型還是未液化模型，坡肩位置都是地震滑坡最先失穩(wěn)的部位，壩肩位置的滑體運(yùn)動(dòng)速度大，滑距更遠(yuǎn)，在地震滑坡防治中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注；

（3）地震作用下發(fā)生液化后會(huì)改變滑坡各位置運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移和速度，液化區(qū)附近區(qū)域位移和速度變化量明顯增加，距離液化區(qū)較遠(yuǎn)部位位移和速度變化量較小。在液化區(qū)附近的區(qū)域會(huì)推動(dòng)或者沖擊下部滑坡體，造成斜坡更大面積的失穩(wěn)，這也是地震液化型滑坡具有低角度，強(qiáng)破壞力特征原因之一。

值得指出的是，文中所得結(jié)論適用于黃土高原地區(qū)，砂質(zhì)黃土含量較高，或者黃土斜坡含水率較高、地下水分布較淺、覆蓋層厚度較小的砂質(zhì)黃土層。但是由于文中模型是對(duì)下馬達(dá)子地震誘發(fā)液化滑移的理論模擬，模擬動(dòng)力輸入使用的擬靜力法是將地震期間最大慣性力施加在土體上，認(rèn)為土體中各點(diǎn)的最大加速度同時(shí)出現(xiàn)，且沒(méi)有考慮土體隨時(shí)間變化的非線性，定量分析還不夠精準(zhǔn)，呈現(xiàn)的現(xiàn)象具有一定的局限性。今后的研究中，將會(huì)逐步完善采用動(dòng)力時(shí)程動(dòng)力輸入法進(jìn)行更準(zhǔn)確地研究。