基于环境噪声测试表征斜坡地震动响应:以自贡西山斜坡为例

以四川省自贡市西山公园斜坡上8处强震台站场地为研究对象,通过2次环境噪声测试并采用水平/竖直向谱比法(HVSR)和标准谱比法(SSR)分析该斜坡场地效应,并与汶川地震监测数据对比,探究采用环境噪声在表征斜坡地震动响应特征上的异同。研究结果表明,环境噪声HVSR平均谱比曲线分析较好揭示了斜坡台站场地放大效应的峰值频率,且和SSR分析结果共同揭示了该斜坡顶5#~7#台站场地放大效应较明显;而1#~4#台站场地放大效应并未随海拔高度增加产生明显变化,且2种谱比分析对比显示其放大峰值频率范围相近,放大系数差异不明显。对比环境噪声和地震监测数据显示,两者HVSR平均谱比曲线在场地响应卓越频率上的拟合度较高,但在方向效应上的拟合度不具代表性,且地震数据平均谱比放大系数大于环境噪声。采用环境噪声表征斜坡的地震动放大效应,其峰值频率耦合性较好,而场地放大系数仍需参考地震监测数据或数值模拟分析。

宜宾长宁MS6.0级地震诱发地质灾害应急调查

2019年6月17日四川省宜宾市长宁县发生M S6.0级地震。对震中双河镇开展野外应急调查,查明了此次地震诱发地质灾害的发育特征,并开展了环境噪声测试。调查发现,此次地震诱发地质灾害主要有崩塌、滑坡、路基破坏(沉陷或隆起)、屋基沉降、地表裂缝或塌陷、粉土液化等类型,且地质灾害主要沿北西向、北东向两条断裂地表破裂带沿线分布;地震诱发斜坡场地动力效应产生的崩塌、滑坡规模较小且发育密度较低,断层活动导致地表同震破裂产生地表裂缝、塌陷及喷水冒泥砂等震害;典型灾害点的水平与竖向谱比(HVSR)放大系数高于一般测试场地,且以高频放大为主(>10 Hz),与斜坡靠近活动断层带附近的高频振动产生共振效应导致破坏密切相关;研究区测点的南北分量(NS)放大值普遍高于东西分量(EW),具有明显的方向效应,与调查区开挖公路边坡所形成的临空方向密切相关。调查结果可为震区的灾害评估、震后救援、灾区重建和灾害治理提供科学指导。

基于环境噪声及地震数据对斜坡地震动响应特征分析——以芦山仁加斜坡为例

“4·20”芦山强震导致震区斜坡动力响应强烈,并诱发大量斜坡次生地质灾害。强震后余震频发,在发震断裂附近芦山双石峡谷下游出口,对仁加水电站进水口边坡地震动效应监测初步揭示,该斜坡中上部峰值加速度放大达3.4倍,斜坡放大效应明显,但各监测点场地效应需深入分析。因此,基于对该斜坡环境噪声测试与地震监测数据,采用水平与竖向谱比(H/V)和标准反应谱(SSR)对比分析。研究揭示,该斜坡参考点H/V谱比曲线放大系数约为1.1,场地放大效应微弱;斜坡上部监测点环境噪声揭示H/V与SSR谱比放大峰值频率约为13.0Hz,放大系数为1.2~1.6。环境噪声与地震监测数据对比表明,其平均谱比曲线峰值频率特征接近,但后者谱比放大系数为1.6~2.6。综合研究表明,该斜坡场地地质结构较为单一,其动力效应主要受斜坡地形因素较强,斜坡中上部地形放大效应较明显。基于环境噪声与地震数据对比研究斜坡场地效应,两者在场地卓越频率上较一致,而放大系数后者明显强于前者。