地震作用下含倾斜软弱夹层斜坡场地的动力响应特性研究
【图文】：
试验各物理量相似常数Table3Similarityconstantsofthemodeltest物理量相似常数(原型/模型)长度LCL=50重力加速度gCg=150密度C=1应力C=CLCgC=1弹性模量ECE=CLCgC=1剪切模量GCG=CLCgC=1黏聚力cCc=CLCgC=1内摩擦角C=1力FCF=CL3CgC=502剪切波速vsCvs=LgCC=1阻尼比λC=1应变C=1加速度aCa=Cg=150时间tCt=50LgCC频率fCf=150gLCC图1离心振动台设备Fig.1Centrifugalshakingtable2.3试验模型制作本试验以我国西部山区内某中低放核废料处置场为参考原型，该处置场位于广元市凤凰山山腰，处于龙门山断裂带影响区域内，经现场钻井勘察发现，该场地平台下存在一条倾斜的强风化带，且整个场地内地下水丰富、水文条件复杂，风化带内岩体破碎，含水丰富，强度较低。此外，由于离心振动台模型具有严格的尺寸要求，模型箱尺寸较小，因此无法完全满足原型中复杂的地质条件及几何尺寸，对此，综合试验目的和离心机设备承重能力以及模型箱尺寸等因素，参考原型尺寸及地层信息，确定模型试验几何相似比为50∶1，简化原场地中地层结构及边界形状，仅突出土性差异较大的3个关键地层，以直线代替曲线，其中软弱夹层被设置于上覆土体与基岩之间。模型右边界高度45cm，左边界高35cm，坡顶长38cm，坡高10cm，坡率为10∶33；软弱夹层厚5cm，左右两端分别距模型下边界17和29cm，斜率为12∶71。本试验模型的材料制作分为基岩、软弱夹层和上覆土三部分，3种土体的模型材料需要重新制作，基岩和上覆土基于原场地土体进行配制，软弱夹层采用其他材料进行代替。
2690岩石力学与工程学报2017年表4模型和原型土体参数Table4Parametersofthesoilinthemodeltestandprototype土层类型密度/(kg·m－3)黏聚力c/kPa内摩擦角/(°)含水率w/%模型208044.529.912.0上覆土原型200040.025.012.0模型18206.219.426.5软弱夹层原型18006.019.0 模型223061.135.814.0基岩原型230065.040.014.0图2含软弱夹层边坡离心机模型Fig.2Centrifugalmodeloftheslopesite试验采用刚性模型箱，内部尺寸为0.77m(长)×0.4m(宽)×0.5m(高)。刚性模型箱存在明显的边界效应，特别是模型中地震波在振动方向垂直的两侧壁处形成的反射波影响模型内部土体的动力响应，参考已有离心振动台试验经验[38]，在垂直于振动方向的两侧壁上放置30mm厚的防爆油泥板，作为模型吸收边界，，具有一定刚度同时又有较大阻尼；此外，在平行于振动方向的两侧壁涂抹凡士林来减小模型土体与模型边壁的摩擦。2.4传感器布置本试验主要布置了加速度传感器、激光位移计以及用于监测宏观变形的照相机和摄像系统，模型箱内结构即传感器布置图如图3所示。图3模型地层结构及测试元器件布置图(单位：cm)Fig.3Sketchofmodellayersandinstrumentationsarrangement(unit：cm)本试验共布置8个加速度计和2个激光位移计，与数据采集系统连接，实时记录不同工况下边坡不同位置处的加速度时程以及坡顶平台的竖向位移时程。其中，A0加速度计固定在振动台台面上，协调并记录每个工况下输入的地震波，其余7个均布置在边坡模型纵向的中间横断面上，基岩中布置了1个：位于软弱夹层下10cm处；边坡平台中部、坡顶、坡面中部位置处各布置一个传感器，分别为A1，A2和A3；软弱夹层中布置了3个，编号为A4，A5和A6，分别位于A1，A2和A3?
【作者单位】： 西南交通大学土木工程学院;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;海南大学土木建筑工程学院;
【基金】：国家自然科学基金重点项目(41530639) 交通运输部建设科技项目(2013318800020) 西南交通大学优秀博士学位论文培育项目~~
【分类号】：P315.9
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