黄土震陷研究及相关问题探讨
|
摘要
回顾了30多年来关于黄土震陷的研究工作和成果。黄土震陷已为微结构特征、动三轴和现场爆破试验所证实,成为黄土地震工程研究领域的一项重要课题,但仍缺少典型震例,且停留在饱和土理论研究阶段。应用微结构形态学方法表征土体结构性变得困难,土力学方法将是微结构应用于震陷性研究的有效途径。震陷性判定仅是在多个参变量值区间内的确定性判定,概率性震陷预测应得到开展。震陷系数估算多是基于室内试验数据的经验公式或半经验半理论公式,并未完全解决其物理过程和力学机制问题,比如参变量多、计算繁琐和实用性差等,故应从黄土震陷的物理力学机制出发,厘清影响黄土震陷的主导因素及其表征参变量,建立具有物理力学意义的数学理论估算模型。抗震陷处理技术的关键是消除土体的震陷性,并减缓震陷时土与土工结构物的相互作用。
The research works and achievements of seismic subsidence of loess,obtained over the past 30 years,were reviewed.Seismic subsidence of loess has been verified by microstructure characteristics,dynamic triaxial experiments,and in-site explosion test,and has been an important project in the research field of seismic loess engineering.However,the research remains on saturated soil theory,and there are no typical case studies of seismic subsidence of loess in historical earthquakes.It is difficult to express structure characteristic using microstructure morphology,therefore,soil mechanics is an available method for this.The seismic subsidence judgment is just absolute in some certain value ranges for several parameters,therefore,probability judgment should be developed.Seismic subsidence ratio is estimated to empirical formulas or semiempirical and semitheoretical formulas,which are on the basis of laboratory test data.These formulas are not established on the physical process and mechanics of seismic subsidence,leading to much more variables,complicated computation,and bad application.To solve these problems,it needs to distinguish main factors and corresponding variables firstly,and to establish mechanic model of seismic subsidence estimation,which can reflect physics and mechanic.The key of anti-seismic subsidence technology is to relieve seismic subsidence of soil body,and to lower the interreaction between soil body and underground structures.
The research works and achievements of seismic subsidence of loess,obtained over the past 30 years,were reviewed.Seismic subsidence of loess has been verified by microstructure characteristics,dynamic triaxial experiments,and in-site explosion test,and has been an important project in the research field of seismic loess engineering.However,the research remains on saturated soil theory,and there are no typical case studies of seismic subsidence of loess in historical earthquakes.It is difficult to express structure characteristic using microstructure morphology,therefore,soil mechanics is an available method for this.The seismic subsidence judgment is just absolute in some certain value ranges for several parameters,therefore,probability judgment should be developed.Seismic subsidence ratio is estimated to empirical formulas or semiempirical and semitheoretical formulas,which are on the basis of laboratory test data.These formulas are not established on the physical process and mechanics of seismic subsidence,leading to much more variables,complicated computation,and bad application.To solve these problems,it needs to distinguish main factors and corresponding variables firstly,and to establish mechanic model of seismic subsidence estimation,which can reflect physics and mechanic.The key of anti-seismic subsidence technology is to relieve seismic subsidence of soil body,and to lower the interreaction between soil body and underground structures.
引文
[1]张振中、段汝文,1986,黄土震陷问题的探讨,全国土工建筑物级地基抗震学术讨论会论文汇编,43～46
[2]张振中,1982,地震工程中的黄土动力特性问题,全国黄土学术会议论文
陈永明、王兰民、刘红玫,2003,剪切波速预测黄土场地震陷量的方法,岩石力学与工程学报,22(supp.2),2834～2839。
陈正汉、卢再华、朱元青,2001,非饱和土的理论与实践,力学与实践,23(5),8～15。
邓津、王兰民、张振中,2007,黄土显微结构特征与震陷性,岩土工程学报,29(4),542～548。
邓津、王兰民、张振中等,2005,甘肃永登湿陷性新近堆积黄土的微观结构分析,西北地震学报,27(3),267～271。
丁伯阳、孟繁丽、樊良本,2001,黄土力学及工程学科的发展与黄土动力学,见:湿陷性黄土研究与工程,502～508,北京:中国建筑工业出版社。
董鹏、周健,2004,土与结构相互作用下的地下建筑物动力可靠性分析,建筑结构学报,25(2),124～129。
谷天峰,2007,郑西客运专线黄土地基振(震)陷研究[博士论文],西安:西北大学。
胡瑞林,1995,粘性土微结构定量模型及其工程地质特征研究,1～3,北京:地质出版社。
胡煜文,2008,场地震陷对地下管线影响研究[博士论文],哈尔滨:中国地震局工程力学研究所。
雷祥义,1983,西安黄土显微结构类型,西北大学学报(自然科学版),(4),56～63。
雷祥义,1989,黄土的显微结构与古气候的关系,地质评论,35(4),333～341。
李兰、王兰民、刘旭等,2005a,极震区黄土微结构的试验研究,中国地震,21(5),369～377。
李兰、王兰民、王峻,2005b,永登5.8级地震极震区黄土微结构孔隙性的定量研究,地震研究,28(3),282～287。
李启鹞、程显尧、蔡东艳,1985,地震荷载下黄土的动力特性,西安冶金建筑学院学报,43(3),9～37。
栗润德、张鸿儒、白晓红等,2007,不同含水量下原状黄土动强度和震陷的试验研究,工程地质学报,15(5),694～699。
廖胜修,1990,黄土显微结构的区域性变化与湿陷性的关系,见:中国黄土分类、定名及应用研讨会论文集,144～154,西安:陕西人民教育出版社。
刘东生,1985,黄土与环境,14～112,北京:地质出版社。
刘红玫、张振中,2005,永登震后黄土微结构特征研究,西北地震学报,27(2),174～177。
齐吉琳,1997,黄土结构孔隙性定量分析的孔隙分布曲线,西北地震学报,19(增刊),83～87。
齐吉琳、谢定义、石玉成,2001,土结构性的研究方法及现状,西北地震学报,23(1),99～103。
石玉成、李兰,2003,黄土震陷变形特征的细观分析,地震工程与工程振动,22(supp.2),2829～2833。
石玉成、李兰、刘红玫,2002,黄土的震陷性与其微结构特征的关系研究,西北地震学报,24(2),129～134。
隋来才,2007,地震作用下盾构隧道形状[博士论文],杭州:浙江大学。
孙军杰,2010,黄土场地震陷与桩基负摩阻力现场试验研究[博士论文],兰州:兰州大学。
孙军杰、徐舜华、王兰民等,2012,非饱和黄土动残余应变关键影响参量与量值估算,岩土力学与工程学报,31(2),382～391。
王兰民,2003,黄土动力学,5～6,北京:地震出版社,2003。
王兰民、邓津、黄媛,2007,黄土震陷性的微观量化分析,岩石力学与工程学报,26(supp.1),3025～3031。
王兰民、梁守信、莫庸等,2003,黄土地基震陷性和液化势处理技术,见:中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册),448～452,北京:清华大学出版社。
王兰民、王峻、张冬丽等,2001,黄土场地震陷和液化的工程评价和处理技术,见:湿陷性黄土研究与工程,519～528,北京:中国建筑工业出版社。
王兰民、袁中夏、王峻等,2000,干密度对击实黄土震陷性影响的试验研究,地震工程与工程振动,20(1),75～80。
王兰民、张振中,1993,地震时黄土震陷量的估算方法,自然灾害学报,2(3),85～94。
王永焱、腾志宏,1982,中国黄土的显微结构及其在时代上和区域上的变化,科学通报,27(2),102～105。
翁效林,2007,强夯黄土地基震陷性离心试验研究,岩土工程学报,27(7),1094～1097。
谢定义,2001,试论我国黄土力学研究中的若干新趋向,岩土工程学报,23(1),3～13。
谢定义、齐吉琳,1999,土结构性及其定量化参数研究的新途径,岩土工程学报,21(6),651～656。
徐舜华、王兰民、袁中夏,2006,黄土震陷初判指标的界定研究,西北地震学报,28(2),140～143。
张苏民,2001,黄土湿陷性的基本属性,见:湿陷性黄土研究与工程,99～103,北京:中国建筑工业出版社。
张振中,1983,黄土地区震害预测研究的新进展,西北地震学报,5(2),72。
张振中,1999,黄土地震灾害预测,96～102,北京:地震出版社。
张振中、段汝文,1987,黄土震陷研究与震害预测,西北地震学报,9(增刊),14～18。
张振中、段汝文、王兰民,1990,黄土震陷性的判别与预测,见:第三届全国土动力学学术会议论文集,505～510,上海:同济大学出版社。
赵琦,2007,震陷时黄土地层中桩土相互作用特征研究[博士论文],西安:西安建筑科技大学。
Wang L M,Sun J J,Huang X F,et al,2011,A field testing study on negative skin friction along piles induced by seismicsubsidence of loess,Soil Dynamics and Earthquake Engineering,31(1),45～58.
Zhang Z Z,Duan R,1986,Discussion on seismic subsidence of loess sites in the northwest of China during earthquakes,Proceedings of the International Symposium on Engineering Geology Problems in Seismic Areas,65-76,Bari,Italy:GeologiaApplicate E Idrogeologia.
Zhang Z Z,Zhang D L,Liu H M,2005,Comprehensive study on seismic subsidence of loess under earthquake,NorthwesternSeismological Journal,27(1),36～41.
[2]张振中,1982,地震工程中的黄土动力特性问题,全国黄土学术会议论文
陈永明、王兰民、刘红玫,2003,剪切波速预测黄土场地震陷量的方法,岩石力学与工程学报,22(supp.2),2834～2839。
陈正汉、卢再华、朱元青,2001,非饱和土的理论与实践,力学与实践,23(5),8～15。
邓津、王兰民、张振中,2007,黄土显微结构特征与震陷性,岩土工程学报,29(4),542～548。
邓津、王兰民、张振中等,2005,甘肃永登湿陷性新近堆积黄土的微观结构分析,西北地震学报,27(3),267～271。
丁伯阳、孟繁丽、樊良本,2001,黄土力学及工程学科的发展与黄土动力学,见:湿陷性黄土研究与工程,502～508,北京:中国建筑工业出版社。
董鹏、周健,2004,土与结构相互作用下的地下建筑物动力可靠性分析,建筑结构学报,25(2),124～129。
谷天峰,2007,郑西客运专线黄土地基振(震)陷研究[博士论文],西安:西北大学。
胡瑞林,1995,粘性土微结构定量模型及其工程地质特征研究,1～3,北京:地质出版社。
胡煜文,2008,场地震陷对地下管线影响研究[博士论文],哈尔滨:中国地震局工程力学研究所。
雷祥义,1983,西安黄土显微结构类型,西北大学学报(自然科学版),(4),56～63。
雷祥义,1989,黄土的显微结构与古气候的关系,地质评论,35(4),333～341。
李兰、王兰民、刘旭等,2005a,极震区黄土微结构的试验研究,中国地震,21(5),369～377。
李兰、王兰民、王峻,2005b,永登5.8级地震极震区黄土微结构孔隙性的定量研究,地震研究,28(3),282～287。
李启鹞、程显尧、蔡东艳,1985,地震荷载下黄土的动力特性,西安冶金建筑学院学报,43(3),9～37。
栗润德、张鸿儒、白晓红等,2007,不同含水量下原状黄土动强度和震陷的试验研究,工程地质学报,15(5),694～699。
廖胜修,1990,黄土显微结构的区域性变化与湿陷性的关系,见:中国黄土分类、定名及应用研讨会论文集,144～154,西安:陕西人民教育出版社。
刘东生,1985,黄土与环境,14～112,北京:地质出版社。
刘红玫、张振中,2005,永登震后黄土微结构特征研究,西北地震学报,27(2),174～177。
齐吉琳,1997,黄土结构孔隙性定量分析的孔隙分布曲线,西北地震学报,19(增刊),83～87。
齐吉琳、谢定义、石玉成,2001,土结构性的研究方法及现状,西北地震学报,23(1),99～103。
石玉成、李兰,2003,黄土震陷变形特征的细观分析,地震工程与工程振动,22(supp.2),2829～2833。
石玉成、李兰、刘红玫,2002,黄土的震陷性与其微结构特征的关系研究,西北地震学报,24(2),129～134。
隋来才,2007,地震作用下盾构隧道形状[博士论文],杭州:浙江大学。
孙军杰,2010,黄土场地震陷与桩基负摩阻力现场试验研究[博士论文],兰州:兰州大学。
孙军杰、徐舜华、王兰民等,2012,非饱和黄土动残余应变关键影响参量与量值估算,岩土力学与工程学报,31(2),382～391。
王兰民,2003,黄土动力学,5～6,北京:地震出版社,2003。
王兰民、邓津、黄媛,2007,黄土震陷性的微观量化分析,岩石力学与工程学报,26(supp.1),3025～3031。
王兰民、梁守信、莫庸等,2003,黄土地基震陷性和液化势处理技术,见:中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册),448～452,北京:清华大学出版社。
王兰民、王峻、张冬丽等,2001,黄土场地震陷和液化的工程评价和处理技术,见:湿陷性黄土研究与工程,519～528,北京:中国建筑工业出版社。
王兰民、袁中夏、王峻等,2000,干密度对击实黄土震陷性影响的试验研究,地震工程与工程振动,20(1),75～80。
王兰民、张振中,1993,地震时黄土震陷量的估算方法,自然灾害学报,2(3),85～94。
王永焱、腾志宏,1982,中国黄土的显微结构及其在时代上和区域上的变化,科学通报,27(2),102～105。
翁效林,2007,强夯黄土地基震陷性离心试验研究,岩土工程学报,27(7),1094～1097。
谢定义,2001,试论我国黄土力学研究中的若干新趋向,岩土工程学报,23(1),3～13。
谢定义、齐吉琳,1999,土结构性及其定量化参数研究的新途径,岩土工程学报,21(6),651～656。
徐舜华、王兰民、袁中夏,2006,黄土震陷初判指标的界定研究,西北地震学报,28(2),140～143。
张苏民,2001,黄土湿陷性的基本属性,见:湿陷性黄土研究与工程,99～103,北京:中国建筑工业出版社。
张振中,1983,黄土地区震害预测研究的新进展,西北地震学报,5(2),72。
张振中,1999,黄土地震灾害预测,96～102,北京:地震出版社。
张振中、段汝文,1987,黄土震陷研究与震害预测,西北地震学报,9(增刊),14～18。
张振中、段汝文、王兰民,1990,黄土震陷性的判别与预测,见:第三届全国土动力学学术会议论文集,505～510,上海:同济大学出版社。
赵琦,2007,震陷时黄土地层中桩土相互作用特征研究[博士论文],西安:西安建筑科技大学。
Wang L M,Sun J J,Huang X F,et al,2011,A field testing study on negative skin friction along piles induced by seismicsubsidence of loess,Soil Dynamics and Earthquake Engineering,31(1),45～58.
Zhang Z Z,Duan R,1986,Discussion on seismic subsidence of loess sites in the northwest of China during earthquakes,Proceedings of the International Symposium on Engineering Geology Problems in Seismic Areas,65-76,Bari,Italy:GeologiaApplicate E Idrogeologia.
Zhang Z Z,Zhang D L,Liu H M,2005,Comprehensive study on seismic subsidence of loess under earthquake,NorthwesternSeismological Journal,27(1),36～41.
版权所有：© 2023 中国地质图书馆 中国地质调查局地学文献中心