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强震作用下黄土边坡稳定性分析

张立荣  
【摘要】:由于特殊的地震地质背景和地理环境,中国的黄土地区也是地震频发和黄土边坡灾害多发的地区之一。黄土地区在地震作用下往往形成大规模的黄土地震滑坡灾害,这类产生于黄土层中的地震滑坡有明显的形态特征和形成规律。本论文采用基础理论、现场试验以及数值模拟相结合的思路,探讨了地震诱发黄土滑坡的动力学机理。主要研究内容包括以下几个方面: 1.地震诱发的黄土滑坡调查与采样 通过实地考察,对1654年天水8级地震、1718年通渭7.5级地震、1920年海原8.5级地震等历史地震诱发的黄土滑坡进行了现场调查取样工作。考察了区内黄土滑坡形态和滑距,并在滑坡后壁上方未发生滑移处取原状黄土样。探讨了黄土滑坡的发生机理。 2.地震滑坡土样的动三轴试验研究 通过试验获得不同含水量和不同振动方式下黄土的动强度与动变形特性以及其对黄土边坡稳定性的影响。研究表明,水敏性和地震易损性是形成黄土相关灾害与病害的主因。鉴于黄土的区域性及沉积环境的相似性,该成果有利于加深对黄土动力特性的认识,并为黄土地区的一般工程建设场地的抗震设计提供参考。 3.爆破模拟地震动作用下黄土边坡的应力响应 为了探讨地震诱发黄土滑坡的形成及其动力学机理,进行了黄土高边坡的爆破模拟地震动试验并记录边坡内部对地震动的响应,通过记录的应力应变分析了地震动对边坡稳定性的影响。 4.常见四类黄土边坡的稳定性分析 利用FLAC3D和ANSYS有限元软件,对四类不同的黄土边坡进行建模计算,对比分析不同类型黄土边坡在地震动作用下的稳定性。 本论文对地震作用下黄土边坡灾害问题进行了较为系统的研究,具有一定的区域特色;研究成果可为黄土地区的国土规划利用、工程建设和生态环境保护提供科学依据和技术方法;同时,对黄土地区地震滑坡灾害的防治具有指导意义。


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