饱和黄土场地效应及其对斜坡稳定性的影响研究
马兰黄土形成于晚更新世,具有富含垂直节理、质地松散的特征,在我国北方地区具有广泛的分布.国内外的多次地震灾害实例均已证实,饱和甚至天然含水率高于塑限含水率的黄土具备液化势,经一定强度的地震触发,可在黄土层内产生液化,从而造成斜坡地层的滑移灾害。本研究证实,黄土斜坡场地在土层达到饱和状态后,由于土体中起胶结作用的易溶盐溶解使得土体动粘聚力显著减小,且由于胶结性减弱导致的大孔隙崩塌、颗粒重排以及水膜的润滑作用使得土体动内摩擦角一定程度减小,从而导致土体动强度降低,斜坡稳定性显著减弱。同时,由于土体饱和,刚度降低,粘滞性增大,致使土层的非线性产生较大的改变,土层对地震动的放大效应显著减弱。对于饱和土层而言,土体在地震动作用下的液化是导致斜坡失稳的重要因素,而饱和土层场地地震效应的改变对于其液化特性存在明显的影响。在地震动作用的初期,由于土层粘滞性的增加对能量的吸收作用,使得地震动出现衰减,土体由于残余强度的存在仍然稳定,但土中孔隙水压力的累积使得土体的残余强度持续减弱。随着地震动向峰值接近,地表地震动的PGA与输入地震动的PGA接近或被放大,土体中剩余的有效强度难以抵御地震力的作用,从而使土体产生残余变形。而孔隙水压力的累积及其对孔隙的贯通作用使得土体颗粒之间的联结进一步被破坏,从而使土体在地震动作用下容易产生大变形,并使得斜坡土体呈现流态破坏。饱和土层导致的地震动频率减小则有利于土体变形的加剧,并对破坏后土体产生长距离滑动具有促进作用。
黄土斜坡场地 饱和状态 地震效应 斜坡稳定性
王谦 王振明 苏永奇 王兰民 马海萍 李娜 钟秀梅
中国地震局(甘肃省)黄土地震工程重点实验室,兰州 730000;Kentucky Geological Survey,University of Kentucky,Lexington KY,USA 4 Kentucky Geological Survey,University of Kentucky,Lexington KY,USA 40506 中国地震局兰州地震研究所,兰州 730000 中国地震局(甘肃省)黄土地震工程重点实验室,兰州 730000;中国地震局兰州地震研究所,兰州 730000
国内会议
青海海东
中文
111-114
2019-08-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)