我国西南地区地处青藏高原东侧,地势险峻,地形起伏大,侵蚀切割强烈,地层与地质构造复杂,新构造运动活跃,地震活动频繁,诱发了大量山体滑坡。顺层岩质斜坡是较为常见的斜坡类型之一,由于其易发生整体顺层滑移,在众多斜坡工程项目中其稳定性备受关注,在地震作用或施工动荷载作用下,更易引发大型地质灾害,造成重大生命财产损失。对于地震诱发顺层岩质滑坡,已有研究重点主要放在动力稳定性系数求解,但却无法反映斜坡在地震荷载作用下的动力响应特征和变形破坏规律。本文以地震荷载作用下顺层岩质斜坡的稳定性为研究对象,综合岩石力学、工程地质、工程地震等学科知识,采用数值模拟、物理试验和理论分析相结合的方法,对地震荷载作用下顺层岩质斜坡的破坏模式、结构面动态劣化效应、斜坡动态累积损伤过程以及稳定性计算方法等进行了较为系统的研究,主要研究内容和成果如下:(1)地震诱发顺层岩质滑坡主要以拉裂破坏和剪切破坏为主。通过大量地震诱发顺层岩质滑坡的破坏特征和成因模式总结分析发现,地震荷载拉张作用,使坡体后缘产生深大拉裂或沿层间结构面产生拉裂变形;地震荷载剪切作用,使得结构面不断磨损和钝化,形成潜在滑动面。地震诱发顺层岩质滑坡典型的破坏模式可分为拉裂-剪断-走向滑移型、拉裂-剪断-倾向滑移型、拉裂-溃屈-倾向滑移型、拉裂-顺近水平岩层滑移型和顺层震裂型。(2)随法向应力和结构面起伏角增大,结构面劣化程度增大。本文采用PFC颗粒流数值模拟方法,研究了法向应力、结构面类型和循环剪切次数对结构面剪切强度劣化效应的影响。当法向应力不变,随着起伏角增大,结构面剪切破碎带厚度增大,剪切模量也随之增大。当起伏角一定时,随着法向应力增大,结构面破坏断面面积增大,碎屑填充物体积变小、堆积体高度减小,结构面劣化程度增大。(3)结构面剪切破坏模式主要为滑移破坏型、滑移-剪断破坏型和滑移-压致拉裂-剪断破坏型。本文通过结构面循环剪切破坏特征分析发现,随着法向应力和起伏角的增加,结构面剪切破坏模式首先由滑移破坏型转变为滑移-剪断破坏型,再逐渐转变为滑移-压致拉裂-剪断破坏型。(4)分别提出了随循环剪切次数变化和随剪切位移变化的剪胀角经验公式。根据结构面循环剪切试验,结构面剪胀角随循环剪切次数的增加而减小,且呈现逐渐收敛的趋势,而峰后剪胀角与剪切位移有较好的非线性关系。本文根据结构面循环剪切试验剪胀角的变化规律,建立了考虑法向应力、岩壁强度、循环剪切次数变化的剪胀角经验公式和峰后剪胀角随剪切位移变化的经验公式,由此反映结构面在循环加载阶段的劣化过程。(5)建立了结构面峰值剪切强度和峰后剪应力经验公式。根据结构面循环剪切试验发现,结构面初始破坏发生在峰值强度出现时,随后结构面起伏体的迎坡面处发生拉应力破坏,结构面开始被剪断。峰值之后,随着剪切位移的增大,剪切强度呈非线性递减趋势。本次研究根据试验原始数据,通过拟合验证,提出了考虑法向应力、初始起伏角变化的峰值剪切强度和峰后剪应力经验公式,从而建立了考虑结构面起伏角劣化效应的结构面强度计算方法。(6)提出了地震荷载作用下顺层岩质斜坡的动力计算模型、临界条件判定方法和考虑结构面劣化效应的斜坡滑动位移计算方法。在地震荷载作用下顺层岩质斜坡破坏模式、成因机制和劣化效应分析的基础上,提出了地震荷载作用下顺层岩质斜坡动力计算模型。根据坡体受力分析提出斜坡失稳的临界条件和动力平衡方程,结合地震荷载作用下结构面动态劣化效应提出了顺层岩质斜坡形变位移计算方法,并给出了详细的计算步骤。(7)考虑结构面劣化效应的顺层岩质斜坡形变位移计算方法的计算结果更为保守。本文通过顺层岩质斜坡概化模型振动台试验和花生地顺层震裂斜坡数值试验验证分析发现,结构面在地震荷载作用下的动态劣化效应直接影响着岩质边坡的形变位移和稳定性。传统位移计算方法中由于未考虑地震荷载作用下岩体结构面参数劣化效应,导致计算过程中结构面参数取值偏大,因而不能精确的计算其形变位移,从而在判定坡体稳定性时存在一定误差。