文档介绍：近期日本强震对大型公路路堤的破坏调查
蒋进才1),进野2)
1)副教授,日本德岛大学,技术和科学学院,生态设计系
2)教授,日本德岛大学,技术和科学学院,生态设计系
[摘要]:2004年新潟中越地震,2007能登半岛地震和2008年岩手宫城地震对日本的公路系统造成严重损害,并使公路系统长时间瘫痪。本文主要讨论在山区地形建造的一些公路路堤因地震引起的系统故障。在上述三种地震中对公路路堤边坡发生的典型或大型故障进行了说明。他们显示了四个事实,1) 塌流滑动与深层滑动面是常见的故障模式,2)发生故障的区域通常跳过10M-20M的距离,3)他的破坏点主要集中在剪切带内崩积层填充的山谷或陡峭的基岩斜坡上修建的堤防,4) 故障一般发生在高度超过 10米-15 米的斜坡上。
[关键词]:地震,公路路堤,故障
引言
2004年新潟中越地震,2007能登半岛地震对日本的公路系统造成严重损害,并在很长一段时间内停止使用道路。本文着重讲的是对山区建造一些失败的公路路堤调查。在地震中公路路堤的大规模故障进行说明。坍流滑动与深层滑动面的路堤是常见的故障模式。这些坍落滑动发生在中度陡峭的山坡上,通常有10-15M以上的距离。剪切带的损失主要集中在内崩积层填充的山谷或较陡的基岩斜坡上修建的公路路堤。设计时缺乏抗震考虑可能是失败的一个主要原因。其他可能的失败原因是:(1)高层次的横向和纵向的强地面运动,(2)饱和及下部路堤的渗流条件,(3)用膨胀矿物材料填充薄弱场地的路堤。
1. 2007年的登半岛地震对公路路堤的损坏
这次地震发生在2007年3月25日九点四十二分,,造成1人死亡,250多人受伤。地震震中位于日本石川县能登半岛地区,如图 。震中地区以高频率分量的强地面运动记录。
地震造成广泛岩土损害,包括许多沿着陡峭的海岸和山区地势的山体滑坡,及大规模的能登收费公路路堤故障和国道沿线的许多山体滑坡,及液化。我们在震后参观了一些大型的路堤故障(见图 ),并对能登收费公路沿线的两个站点进行地面调查。图片 ,这个站约远离震中20公里。路基是通过剪切带建造在相对较陡的基岩斜坡。在山体滑坡前部的周围对一个垂直的和深层滑动面进行观察。,可以发现只有一些倒塌的树木和电线杆,没有大规模的路堤,沿滑动方向不合格的路基材料有高12米的电线杆被推翻,只是在滑坡趾(),显示很长的超过12米跳动距离。
图 能登收费公路沿线大型被破坏路堤的位置
图片 在北面的豐川桥 Tokudaotsu 交汇处附近被破坏的路堤
图片 在北面的豐川桥 Tokudaotsu 交汇处附近被破坏的路堤
图 。路堤高度大约是20m-25m,其倾角(1:)大约是29。破坏面倾斜大约是 20,脚尖朝向将逐渐改变。现场调查和核心样本观察表明原地面由相对集中的火山岩组成,如图片 所示。然而,旁边原来的地面(图片 )及以上的滑动面(图片 )路堤材料是软的,几乎达到饱和。这可能是地震导致超孔隙水压力以及惯性力导致路堤失败。
图片 电线杆倒塌
图 图片