基于射线理论的垂直P波入射过程滑坡滑带应力放大特征及成因分析

汶川地震触发的最大滑坡——大光包滑坡是受控于斜坡先期层间构造错动带(软弱层)的大型地震滑坡, 该软弱层不但遭受了强烈的历史构造碎裂, 还在地震中产生了大面积新生震裂, 其成因及对大光包滑坡启动的贡献一直是国内外研究焦点。以大光包滑坡为地质原型, 将层间构造错动带概化为含软弱层单元地质体模型, 基于地震波射线理论, 建立了垂直P波入射过程考虑软弱层顶底界面波场转换和时间延迟的动力响应理论模型, 开展了垂直振动作用下含软弱层单元地质体振动台模型试验, 获得了软弱层应力放大特征及受地震强度和频率的影响规律, 揭示振动波在软弱层顶底界面的波场转换和能量分配产生了振幅衰减, 以及因软弱层与上下硬层介质属性差异造成的时间延迟, 共同导致应力分异和叠加, 促使软弱层应力放大; 从而认为, 强震过程中大光包滑坡先期层间构造错动带应力放大导致了带内岩体碎裂, 降低了滑带岩体抗剪强度, 从而促使强震过程中滑坡快速启动。