汽车振动作用下黄土阶状坡动力响应规律

为了给汽车振动作用下结构性黄土劣化损伤及边坡致灾机理研究提供理论支撑,研究汽车振动作用下黄土阶状坡动力响应规律,以安子路(安塞至子长)某黄土公路阶状坡为研究对象,采用野外调查和现场监测的方法,总结了黄土阶状坡的变形破坏模式及特点,获取了不同车辆类型、速度和位置下边坡的汽车振动信号。在对监测信号进行统计分析的基础上,得到了边坡的振动响应规律和频谱特性,主要结论如下:(1)边坡的振动响应随汽车荷载的增加而增强;随着汽车荷载的增加,振动响应强烈区域由二级坡逐渐迁移到一级坡;(2)汽车荷载较小时,振动波放大效应明显,汽车荷载较大时,振动波放大效应减弱,且Z方向波表现为振动衰减;(3)X方向波的频谱分布为单峰状,主频集中在17～65 Hz;Z方向波的频谱分布为多峰状,主频集中在22～185 Hz;(4)振动波在坡体中传播时的频率变化与车辆的类型、速度和位置的相关性较小,主要是由坡体自身决定;(5)汽车振动作用会造成黄土阶状坡应力状态发生改变,在黄土阶状坡设计中,边坡坡度不宜太大,一级和二级坡不宜太高,同时应重点对一级坡和二级坡进行坡面防护。该问题的研究,对揭示黄土阶状坡的动力响应及该类型边坡的防护具有一定的理论和实际意义。