黃土動殘余變形的特性與機(jī)理研究.pdf

1、黃土震陷是常見的地震災(zāi)害。歷史地震中,黃土震陷常有發(fā)生并導(dǎo)致地基沉降、誘發(fā)滑坡并造成生命財產(chǎn)損失。通過室內(nèi)試驗研究黃土動荷載殘余變形,分析不同因素對黃土震陷的影響,揭示黃土震陷的發(fā)生機(jī)理,這對于準(zhǔn)確評價黃土場地震陷性,提高震陷災(zāi)害預(yù)測水平具有重要意義。
　　 本論文主要通過室內(nèi)試驗和理論分析的方法,系統(tǒng)研究了動荷載特征、物性指標(biāo)、黃土非飽和特性、粒度和微結(jié)構(gòu)特征與黃土動殘余變形的關(guān)系,并進(jìn)一步闡明了黃土震陷的機(jī)理以及與黃土濕陷的

2、機(jī)理差別。通過這些研究,本論文取得了如下方面的創(chuàng)新成果:
　　 1、研究得到了動荷載參數(shù)對黃土動殘余變形的影響規(guī)律?；诖罅康脑囼灁?shù)據(jù),證明黃土動殘余變形與動荷載參數(shù)(主要是動荷載幅值和振次)存在量化關(guān)系。一定振次下黃土的動殘余變形與動荷載幅值之間為無常數(shù)項的二次函數(shù)關(guān)系,動殘余變形隨振次以自然對數(shù)方式增長。
　　 2、研究建立了干密度、非飽和特性(以體積含水量表征)和顆粒組成對動殘余變形的影響。結(jié)果表明,一定條件下動殘

3、余變形的增長隨著干密度的增大而線性降低。論文在對黃土的非飽和特性研究的基礎(chǔ)上,研究了非飽和特性對黃土動殘余變形的影響。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)體積含水量增加時,黃土的動殘余變形隨之以自然對數(shù)函數(shù)方式增加。論文采用改變重塑試樣粒度組成的方法研究了粒度成分對黃土動殘余變形的影響。在研究范圍之內(nèi),增加粘粒和砂粒的含量都可以降低黃土的動殘余變形,但是二者在微結(jié)構(gòu)尺度所起的作用并不相同。鑒于此,由于粒度組成之間存在的關(guān)系,粒度對黃土動殘余變形的影響也可以簡單

4、用粉粒含量來表達(dá)。
　　 3、論文通過微結(jié)構(gòu)分析,進(jìn)一步證實(shí)了黃土動殘余變形的機(jī)理。試驗前后黃土試樣的孔隙分布分析表明,黃土發(fā)生顯著動殘余變形時,微結(jié)構(gòu)對此有可識別的反映。一般地在動荷載作用下,總是那些不穩(wěn)定的大孔隙首先破壞,然后次級孔隙才破壞。而且大孔隙面積的減少與動殘余變形之間存在平方根函數(shù)關(guān)系。這一認(rèn)識和試驗結(jié)果相似。
　　 4、論文比較了黃土濕陷和震陷的機(jī)理。黃土的濕陷和震陷都因大孔隙弱膠結(jié)的結(jié)構(gòu),但是其發(fā)生機(jī)制