关中地区黄土的震陷特性研究

【摘要】：很多震害实例和黄土震陷的研究表明,在地震动荷载作用下,黄土具有明显的震陷性,而且这种现象在关中地区广泛存在,所以有必要对该区黄土的震陷性质进行深入研究,它与黄土地区工程建设有着密切关系,对于防震减灾具有重要意义。 本文在总结前人研究成果的基础上,以关中地区四城市地震小区划项目为依托研究黄土的震陷问题。 首先,对关中地区的地形地貌、区域地质构造与历史地震、地层岩性、水文地质等方面进行了综合分析。通过室内土工常规试验、粒度分析、能谱分析、电镜扫描等试验方法,对黄土的物质组成、微结构及工程性质进行了分析研究。 在此基础上,考虑不同的影响因素条件下,包括含水量、密度、固结应力、固结应力比、振次等,对原状黄土及重塑黄土进行动三轴试验,并且通过对试验数据的整理分析,发现各影响因素对黄土的动剪切模量、阻尼比及震陷均有一定的影响。通过对比原状黄土与重塑黄土的影响效应发现,相同条件下,重塑黄土的动剪切模量较原状黄土的要小,阻尼比较原状黄土的要大,震陷曲线均处于原状黄土之下,即产生的残余应变较原状黄土大,并且重塑黄土的震陷曲线更具线性特征。说明黄土的原生结构对黄土震陷的影响也是很大的。 通过对黄土震陷曲线建立数学模型进行定量分析,发现无论是原状黄土还是重塑黄土,都可以利用二次多项式的数学模型进行非线性拟合,并且拟合效果较好。然后基于分层总和方法,以西安市黄土场地为例进行了震陷评价。