屈中周 刘鹏

山东经纬测试技术开发公司 山东济南 250000

研究斜坡地震动是深入了解地震动，并对斜坡在地震影响下受到破坏变形进行预警的重要途径。随着技术的发展，利用测试环境噪声来表征斜坡地震动响应逐渐被广泛应用。环境造成具有采集成本低且获取比较容易的特点，受场地条件的影响相对较小，能够满足广泛采集的要求，同时还可以在较高的受控条件下完成对指定区域的周期性噪声的记录采集，并且可以利用HVSR 等方法对测试数据进行分析，为斜坡地震动响应表征研究奠定良好的基础。

1 某斜坡地区概况

某斜坡位于我国西南地区地震多发区域，且在地震发生中发生过次生滑坡灾害，严重威胁了该地区的人民群众的生命财产安全，因此需要通过环境噪声测试来加强对该斜坡区域的地震动响应。在本次环境噪声测试工作中，分别在冬春两季分别进行环境噪声信息的采集，以便对环境噪声数据进行对比分析，从而更加准确的掌握斜坡地震动响应表征。

2 环境噪声测试点以及测试设备的选择

在该斜坡场地环境噪声的测试中，为了对全面获取场地的环境噪声数据，选择了斜坡地震动数据检测采集仪、微震动传感器以及GPS 接收设备。其中数据采集仪的测量精度达到了0.005mV，而其采样频率则在1Hz 到2000Hz 之间，同时由于该数据采集仪的各通道均配置有24 位独立低噪声ADC，因此其动态范围达到了120dB 左右[1]。在采集环境噪声数据时为了能够更好的获取场地垂直以及其在南北和东西水平方向上的数据信息，采用了三通道的采集方式。在布设环境噪声测试点时，在坡角处的基岩平台设置了参考站，并将测试设备分别设置在监测台站以及参考站，以便对参考点的环境噪声数据进行持续采集，同时，还通过斜坡各台站分别监测30min 到35min 范围内的环境噪声信息。此外，还在强震基站外较为平缓的地面设置了微震测试仪，以减少对无关变量对测试数据的影响。

3 环境噪声测试数据的分析处理

3.1 环境噪声测试数据的主要分析方法

在对环境噪声测试数据进行处理分析时，应以参考点所获取的场区持续环境噪声数据为基础，对相同时间段内斜坡对应检测点的环境噪声数据加以截取，并根据地震记录数据特点，分别采用Seismo Signal以及geopsy等软件来进行曲线转化以及平滑处理，之后再通过HVSR 以及SSR 法来完成数据的分析，而在本次场地效应的分析中则主要采用的是SVSR 法。

（1）通过HVSR 法分析斜坡地震动响应表征。通过对该斜坡场地在冬春两季的两次环境噪声测试获取了其参考场地以及各台站场地的环境噪声数据以及谱比放大曲线图。在HVSR 曲线图中，其参考场地在两次测试中的HVSR 曲线均呈现较为平缓的特点，且峰值放大频率基本在1.5Hz 到3.5Hz 之间，而放大系数则在1左右，无明显放大效应，说明其是合适的参考场地[2]。同时通过对各监测点在2 次环境噪声测试中的HVSR 曲线的分析发现，环境噪声在不同时段和季节存在一定的差异，且其场地动力响应则会随着高程的增加以及地形变化等出现相应的增强。

（2）通过SSR 法分析斜坡地震动响应表征。而在通过SSR法对该场地环境噪声的2 次测试数据的分析则发现，该斜坡的地震动效应会受到场地地质特征和坡顶地形等因素的影响，且其影响程度呈正比例关系。同时各监测场地的HVSR 曲线与其SSR 曲线具有相似的放大特征。

3.2 不同数据处理方法的对比分析

通过结合该场地的地震监测数据，对该斜坡场地的HVSR 法以及SSR 法分析结果进行对比发现，其0 号台站场地的峰值频率达到了7Hz 左右，存在较为明显的覆盖层放大效益，而与HVSR相比，其SSR 谱比曲线的放大系数更大。而采取HVSR 法对其他基岩场地的分析发现，其中1 号台站场地的在2Hz 到4Hz 频率范围内有放大效应发生，但在采用SSR 法进行分析时，为发现其余场地在2Hz 到4Hz 频段范围内存在明显的放大效应。对两种分析方法进行综合性比较后发现，HVSR 法能够对该斜坡场地的地震动响应表征进行更为准确合理的分析。

因此通过对该斜坡场地环境噪声的2 次测试数据的HVSR 分析发现，其谱比曲线基本一致，说明在测区环境条件未发生明显变化的条件下，季节性的温湿度变化对所采集的环境噪声数据并未产生明显的影响，环境噪声数据的稳定性比较好，能够满足对地震动响应表征的要求。同时结合该地区的强震谱比曲线可以发现，该斜坡场地在低频段的峰值频率在2.5Hz 到4.5Hz 之间，其环境噪声数据和强震数据存在较好的拟合性，进一步说明采用HVSR 法能够更好的基于环境噪声测试表征斜坡地震动响应[3]。与强震监测相比，环境噪声信息由于获取比较容易且其随时发生，因此通过环境噪声测试来研究表征斜坡地震动响应将成为灾害预警技术发展的主要方向之一。

4 结语

环境噪声测试是表征斜坡地震动响应的有效途径之一。在测试实践中要注意外界环境因素对环境噪声的坡长性质和噪声源位置等参数的影响，测试人员应合理选择环境噪声的测试点以及测试仪器设备，并要在人类活动、地下水环境以及季节条件发生改变时对同一待测区域的环境噪声反复进行测试，以确保测试数据的准确性和客观性。同时在数据分析时也应合理选择分析方法，提高对斜坡场地震动响应的拟合度，从而准确预测滑坡灾害。