深部饱和黄土动力特征及其微观结构研究

摘要

1920年宁夏海原M8.5地震诱发了固原市石碑塬饱和黄土地层的大规模液化滑移，造成重大人员伤亡和财产损失。基于现场调查、工程地质勘探及室内动三轴试验、微结构测试，系统研究石碑塬滑移区15～40 m深度范围内饱和黄土动力特性和微结构特征参数。结果表明：（1）深部饱和黄土应力-应变关系符合Hardin-Drnevich双曲线本构模型，动剪模量比(G/G_max)随动剪应变增大呈衰减趋势，阻尼比随动剪应变增加呈对数关系增长；（2）从微观结构来看，深度较浅的饱和黄土排列疏松且孔隙较大，随深度增加颗粒排列区域密实，孔隙结构由架空孔隙向镶嵌孔隙过渡；（3）土体最大剪切模量(G_dmax)随初始孔隙比增大而减小，随黏粒含量增加而增大；（4）饱和黄土最大阻尼比(D_max)随干密度和黏粒含量增加逐渐减小。研究成果可以为饱和黄土液化滑移机理研究与灾害防治提供基础数据支撑。

关键词

深部饱和黄土 / 动力参数 / 土体微结构