高能级强夯作用下黄土边坡动力响应规律研究

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1、分类号:P64210710-2015126079硕士学位论文高能级强夯作用下黄土边坡动力响应规律研究王百升导师姓名职称倪万魁教授申请学位级别硕士学科专业名称地质工程论文提交日期2018年4月20日论文答辩日期2018年5月30日学位授予单位长安大学StudyonDynamicResponseLawofLoessSlopeunderHighEnergyDynamicCompactionADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WangBaishengSupervisor：Prof.NiWankuiChang’anUn

2、iversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中己经注明引用的内容外，对论文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年月ｔ曰（（论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的

3、学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（保密的论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：４〇年月吝曰＞丨／￡§：Ｊ＾｝导师签名：到《年＜月沒日摘要随着我国社会经济的快速发展，土建工程的规模和速度均在急剧增大，为了提高地基处理的效率和深度，高能级强夯越来越多的应用于工程实践。本文结合工程实际，采用现场监测和数值模拟等技术方法，对高能级强夯荷载作用下黄土边坡土体的动力响应规律进行了深入研究，主要得到以下结论和成果：（1）动力有限元分析结果表明，随着强夯能级的增大，强夯振动传播的振动波频率在近场端均集中在10Hz以内，在远场端均集中在5Hz以内，其速度响

4、应峰值均出现在1～5Hz范围内。现场强夯监测得出的振速频域特征和振速衰减规律与数值模拟结果具有很好的一致性。（2）模态分析结果表明，黄土边坡的固有频率随黄土边坡高度的增大而减小，当黄土边坡高度大于60m时，其前10阶振型的边坡土体自振频率均小于强夯振动的频率，故黄土高边坡在强夯振动荷载作用下发生整体破坏的可能性较小。（3）对坡高8m黄土边坡的谐响应分析发现，在高能级强夯振动荷载作用下黄土边坡的共振只有在第一阶振型被激发，而在高阶振型时未产生明显的共振效应，边坡振动位移响应较大的频率范围为1～5Hz。（4）数值模拟结果表明，夯点距离坡脚越近，黄土边坡土体动力响应峰值越大，且坡面

5、大于坡体内部；在高能级强夯振动荷载作用下，黄土边坡动力响应随高程增大整体上呈负指数规律迅速下降，坡脚以上12m高度范围内边坡动力响应峰值存在放大效应，应重点加强对边坡该部位的防护。（5）当夯填土体的弹性模量为8～10MPa时，黄土边坡的动力响应达到最大值。夯填土体密度的变化对边坡动力响应影响较小。当基岩埋深8～10m时，边坡第一个阶梯边沿的动力响应达到最大值。关键词：黄土边坡，高能级强夯，数值模拟，动力响应，模态分析，谐响应分析iAbstractWiththerapiddevelopmentofChina'ssocialeconomy,thescaleandconstruct

6、ionspeedofprojectsareincreasingrapidly.Inordertoimprovetheefficiencyanddepthoffoundationtreatment,highenergydynamiccompactionisincreasinglyusedinengineeringpractice.Inthispaper,basedonengineeringpractice,fieldmonitoringandnumericalsimulationtechniquesareusedtoconductin-depthstudyonthedynami

7、cresponselawofloesssoilslopeunderhighenergydynamiccompaction.Themainconclusionsandresultsareasfollows:(1)Theresultsofdynamicfiniteelementanalysisshowthatwiththeincreaseofthecompactionenergylevel,thefrequenciesofthevibrationwavespropelledbydynamiccompacti