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海原地区黄土的微观结构及地脉动特征分析

发布时间:2021-02-24 00:20
  1920年8.5级地震诱发了大量的黄土滑坡,对研究黄土地区的滑坡灾害、土层地脉动特征分析具有重要意义。基于高精度电子扫描显微镜(SEM)分析发现海原地震现场表层黄土为架空孔隙弱胶结微观结构,且该黄土是以粉粒为主的低黏性粉土,有震陷和地震滑坡的高风险。基于地脉动测试得到滑坡场地15个地脉动数据,采用傅里叶变换法对苏堡村滑坡土层的脉动特征进行分析,获得地脉动频谱特征曲线。研究表明场地卓越周期建议值为0.126 s,将其划分为坚硬场地,可为该滑坡场地类别划分作为参考,同时发现滑坡体与未滑体的地脉动特征有较大差异,可为海原地震滑坡的脉动特性分析提供依据。 

【文章来源】:地震工程学报. 2020,42(05)北大核心

【文章页数】:6 页

【部分图文】:

海原地区黄土的微观结构及地脉动特征分析


镜照片

频率分布,长轴,黄土,颗粒


表1 黄土微观结构参数统计表Table 1 Statistical table of microstructure parameters of loess 编号 含水量/% 密度/(g·cm-3) 液限/塑限/塑性指数 深度/m 颗粒长轴粒径分布/% 孔隙度 形状系数 长轴平均值/μm 短轴平均值/μm 角度平均值/(°) 概率熵 不均匀系数 曲率系数 5~15 μm 15~45 μm 45~100 μm hy-4 21.09/ 4.5 66.67 33.33 0.00 73.58 0.536 2 11.863 1 6.698 4 101.33 0.912 7 1.394 7 1.064 4 hy-7 8.5 1.35 29.59/ 4.5 61.76 38.24 1.47 67.37 0.474 1 13.045 6 7.486 1 100.63 0.915 8 1.448 9 1.068 1 hy-9 8.49 4.5 70.64 29.36 2.33 71.23 0.430 8 12.507 9 6.930 6 92.86 0.882 5 1.808 8 1.370 9由图1电镜图片可以明显看出海原黄土颗粒孔隙分明,其微观结构为颗粒弱胶结架空孔隙结构。颗粒的长和宽分别为颗粒的长轴和短轴,颗粒的角度为颗粒的长轴与水平向顺时针方向的夹角。由表1中微观参数分析可知:颗粒的长轴平均值11.863 1~13.045 6 μm,短轴平均值6.698 4~7.486 1 μm,角度平均值范围为92.86°~101.328°。

示意图,测点,示意图,点谱


地脉动信号处理方法有地脉动直接傅氏谱法、基岩相对参考点谱比法、单点地脉动谱比法和利用地脉动中长周期反演场地剪切波速法4种[11]。本文地脉动信号频谱分析所采用的方法是离散傅里叶快速变换(FFT)法。本次地脉动数据处理中选取测试结果的平静段,每段记录时长5 ms,截取时间段20 s,共4 000个采样点。应用Origin软件中FFT滤波器法对截取阶段进行平滑。FFT滤波器法是对原始数据进行FFT处理,再除去频率高于1/(n×deltat)的高频成分,而达到平滑的目的。


本文编号:3048475

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