三峡库区某滑坡滑带土剪切变形特性及控滑机理

滑带土的力学特性对滑坡的稳定性具有控制作用,为了研究其控制机理,对三峡库区秭归县某滑坡滑带土取样,通过进行多组固结快剪和固结排水反复剪等直接剪切试验,研究了其应变硬化的特性,揭示了应变硬化型滑带土在滑坡变形过程中的作用机理。研究结果表明,该滑带土从塑性变形到剪切破坏过程中,所需的剪应力不断增大。经过反复剪切之后,其抗剪强度有所增加,内摩擦角对其抗剪强度的影响占主导作用,且正应力越大增加得越明显。通过滑坡实地勘测及数值模拟计算,研究了应变硬化型滑带土对滑坡稳定性的影响。分析认为,在滑坡滑动过程中,由于应变硬化型滑带土经剪切之后摩擦强度增大,消耗了滑坡的动能,对滑坡的作用在宏观上表现为,滑坡经短距离滑动之后出现暂时稳定状态。     

云南汤家山松散堆积层滑坡滑带土的微观结构与机理分析

云南省绥江县汤家山滑坡为一由冲、洪积物组成的松散堆积层滑坡。以该滑坡滑带土为主要研究对象,通过野外调查和室内试验,对滑带土的物理性质、微观结构和形成机理进行了分析研究。结果表明:滑坡体的物质成分为砾石、砂、粉砂和粘土,而滑带土主要由粉砂和粘土矿物组成,该滑坡为典型的松散堆积层—基岩接触面滑坡;与滑坡体物质相比,滑带土具有粒度明显变细、含水量变小和密度增大的特点;滑带土边界发育的微孔隙和微裂隙为地表水的入渗提供了有效通道;滑带土的粉粒和粘粒具有明显的定向排列特征,滑带表面发育有两组线形擦痕,反映该滑坡体局部可能发生过至少两次滑动。滑带土的整个力学行为可以概化为排水条件下正常固结土发生了首次剪切变形,后期在边坡开挖和降雨的联合作用下老滑坡体局部沿原有剪切面又产生了二次滑动。     

黄土滑坡滑带土的蠕变特性

从陕西泾阳泾河南塬11个新近发生和临滑的黄土滑坡不同深度位置采取原状土样,根据滑坡所处的地质环境和灌溉水诱发条件,按不同应力水平和不同含水率情况,分别对滑带黄土和古土壤进行了三轴蠕变实验和直剪蠕变实验,获得了该类滑带土的蠕变特性:蠕变形变均包含等速蠕变、加速蠕变和蠕变破坏3个阶段,但从加速蠕变到蠕变破坏均历时短暂;滑带土均表现为塑性破坏特征;滑带土发生蠕变破坏时对应的应变量ε基本在10%以下,随着含水率的增加,蠕变破坏相应的应变量也随之降低;而直剪蠕变在不同含水率下的破坏应变量都在4%以内;历时(t0 min)的应力–应变等时曲线族几乎为一束曲线簇,均具有"归一化"现象,反映出该区滑带土具有良好的一致的蠕变变形特性。讨论了滑带土蠕变特性与边坡失稳时间预报模型之间的内在联系,为黄土滑坡的临滑预报作了实验研究和理论探讨。     

簸箕山大型老滑坡滑动带的结构特征及形成机制试验研究

 上更新世红色黏土岩是黄土高原大型滑坡的易滑地层,对其滑动带的结构特征及形成机制研究较少。在对黏土岩滑动带的组构、构造特征进行解析的基础上,通过三轴应力–应变试验、残余强度试验及滑带土蠕变试验,分析大型滑坡黏土岩滑动带的形成机制。研究表明：(1) 簸箕山黏土岩滑动带发育密集的近水平剪切面,伴随滑带土结构改变的是塑性变形、剪切变形,运动方式上以块体滑动为主;(2) 黏土岩转变为滑带土后,裂隙增多,平均吸水速率达2.7 g/h,其标准岩样单位时间吸水速率是原岩的1.5倍,活性为0.83,比表面积、活性均高于原岩;(3) 与原岩结构改变相应的是强度的衰减,含水率为19.1%时,黏土岩原岩的峰值强度的黏聚力613 kPa,内摩擦角26.7°,簸箕山滑带土长期强度的黏聚力57.4 kPa,内摩擦角20.47°,残余强度的黏聚力8.79 kPa,内摩擦角为17.2°。     

基于有效垂直应力水平的滑带土强度参数适用性研究

 滑带土强度参数的正确选取是滑坡稳定性评价和抗滑工程设计中的关键问题。在已有研究成果的基础上,以四川薛城镇滑坡为例,对其滑带土样进行固结–大位移环剪–再固结–再环剪的剪切试验,再现复活型滑坡滑带土的强度特性,提出基于不同有效垂直应力(滑动体覆盖厚度)采用相应的残余强度和再生强度参数的取值方法,并论证其合理性,对复活型滑坡滑面强度参数的合理取值具有极为重要的参考价值。     

万州安乐寺滑坡滑带土松弛试验研究

三峡库区万州区侏罗纪红层中发育了许多近水平地层滑坡,目前对这些滑坡的成因机制存在争议,滑带土特性研究是滑坡成因机制研究的重要途径.为了认识滑带土的松弛特性,采用GDS非饱和土三轴试验系统对万州安乐寺滑坡滑带土进行了松弛试验研究.试验结果表明,滑带土应力松弛速率与初始应变具有线性关系,而围压对应力松弛速率影响不明显;在松弛过程中,土体体变几乎可以忽略不计.根据松弛试验数据,推导了滑带土的应力-应变-时间松弛模型,该松弛模型假定了应力-应变满足双曲线关系,应力-时间满足对数关系,模型可以较好的反映滑带土的应力松弛规律.研究结果为探讨三峡库区近水平地层滑坡的力学机制提供了模型和参数.松弛模型表明,安乐寺滑坡滑带土的松弛应力可以持续到零,这对近水平地层滑坡的成因机制研究及防治具有重要意义.     

采用高速环剪试验机对滑带土环剪特性的研究

以泾阳南塬黄土滑坡滑带土为研究对象,采用高速环剪试验机进行环剪试验,研究了不同含水率、剪切速率对滑带土环剪特性的影响,结果表明:土样强度参数内聚力和内摩擦角均随含水率的增加而降低;随着剪切速率的增加而增加;土样的环剪强度随有效法向应力的增大而增大,呈现出较强的近线性关系。     

滑带土物理指标与抗剪强度参数相关关系研究

以藕塘滑坡滑带土为研究对象,利用快剪试验,研究了不同含水率和干密度条件下该滑带土的抗剪强度特性,得出了一些结论,对该滑坡抗剪强度参数的选取提供了依据。     

三峡库区某滑坡滑带土试验研究

滑坡滑带土试验是确定滑坡物理力学参数的主要方法之一,是研究滑坡成因机理的基础,但由于人为和试验仪器本身等方面的原因,导致滑坡滑带土试验成果失真,因此非常有必要对滑坡滑带土试验成果进行检验。本文采用室内试验对三峡库区某滑坡滑带土的含水率、液塑限、颗粒级配、自由膨胀率进行了研究,在此基础上结合滑坡实际情况,运用反复剪切试验重点对滑带土的残余强度参数进行了探讨,最后采用区域统计规律对试验成果进行了检验。研究结果表明:该滑坡滑带土为级配良好的粘土,其天然含水率为31.21%,且该滑带为弱膨胀性土;滑带土达到残余强度的剪切位移与垂直压力成正比;该滑坡滑带土的饱和残余强度为:c=0.29 kPa,φ=7.45°。     

某白灰厂滑坡变形机制研究

通过对某厂滑坡以粘土岩为滑带土的工程特性的研究,结合降水入渗,滑体内饱和带地下水压升高,由高含量蒙脱石亲水矿物组成的粘土岩滑带土,具有典型的膨胀土属性.降水入渗后使滑带土水化、泥化,基质吸力显著降低,抗剪强度下降,导致滑坡稳定性降低、滑移,是诱发滑坡变形复活的主要作用机理.     

Moisture content effect on the ring shear characteristics of slip zone loess at high shearing rates

The residual strength of slip zone loess is strongly affected by the moisture content. To explore such an effect, slip zone loess obtained from Baqiao landslide was used in ring shear tests under moisture content ranging from 6% to 29%. Laboratory tests were utilized for the determination of the stress–displacement relationship and residual strength parameters for the effect of moisture content in loess. The experimental results showed that the residual strength generally decreases with increasing moisture content. In addition, for a given shearing rate, the residual strength at any moisture content is approximately proportional to the normal stress. The stress fluctuation of shear stress was found to be greater with high shearing rates. Furthermore, the effect of moisture content on the residual strength parameters (cohesion and friction angle) was presented: the residual cohesion of slip zone loess was observed to increase with moisture content to a certain limit that approaches the plastic limit, above which it decreases. Also, the friction angle of slip zone loess was found to decrease with increasing moisture content. Additionally, due to the increase of the moisture content, the scratch color on the shear surface changed from the original color yellow to brown and the thickness of the shearing band of samples reduced. Finally, the mechanism of the influence of moisture content on the macroscopic morphology of the shear surface was also analyzed and illustrated. The study may provide a basis for understanding the shear behavior of slip zone loess under different moisture contents, as well as guidelines for loess landslide stability prevention and prediction.

     

山西黄土区崩滑地质灾害发育特征及防治探讨

介绍了山西黄土的分布及特征,从崩塌、塌窑、滑坡三方面探讨了黄土区地质灾害的特征,研究了崩滑地质灾害的分布规律,提出了崩滑地质灾害的防治措施,从而加强防灾力度,更有效地防止黄土区崩滑地质灾害的发生。     

拓宽黄土路基湿化破坏机制模型试验研究

 为研究拓宽黄土路基浸水湿化破坏机制与模式,在土工离心机上设计并安装位移量测系统,以西安—潼关高速公路拓宽工程为研究载体,建立与实际应力相符的离心试验模型;针对浸水湿化后黄土拓宽路基的沉降变形规律和破坏形式进行研究,基于试验结果开展高填方黄土路堤破坏机制的讨论。研究结果表明,拓宽路基坡脚处高含水量对拓宽黄土路基稳定性影响极为显著,在地下水位较浅处的地带,强降雨天气或地下水位骤升所引起的拓宽路基荷载下黄土地基的局部失稳会极大威胁上部拓宽路基的安全,浸水破坏滑裂面的形成是一个渐进破坏过程。由于地基局部湿软,抗剪强度降低,地基的起始剪切破坏发生于老路坡脚处,一旦产生过大的变形量将会引起整个路基自上而下的滑移。地基破坏时的滑动面近似为圆弧状,建议采用裂隙圆弧法对拓宽荷载下地基进行稳定性评价。试验结果还表明,新老路基拼接带土体中的加筋材料起到裹附作用,可增强路基的板结效果,形成有效的土拱效应,这样就充分利用路堤填料本身的刚度,调整地基的沉降变形。     

黄土高原边坡冻融病害调查及现场测试研究

通过调查及现场测试开展了黄土高原边坡冻融病害及其机理的探讨研究。根据调查结果,将黄土高原边坡冻融病害分为挡土墙的破坏、锚索支护结构冻胀病害、边坡表皮冻融剥蚀、边坡层状冻融剥落、边坡浅层滑塌,并初步探讨了病害产生的原因;现场温度场和水分场的测试结果表明:冬季随着地表温度的降低,冻结锋面向下移动,冻土层厚度增加,冻土层含水量越来越大,冻土层下方未冻土含水量明显降低,可为进一步深入研究冻融病害机理提供参考依据。     

西平铁路线黄土斜坡变形的分析

对滑坡及溜坍、崩塌、错落等几种沿线黄土斜坡变形的类型进行了介绍,并从内在因素、外界条件和人为因素三方面分析了斜坡变形产生的原因,最后阐述了工程地质线路的选线原则,从而为工程地质的选线工作提供了依据.     

创刊词——为积极开展岩土工程学的研究而努力

岩土工程学报终于和读者见面了,这是我国岩土工程学界值得高兴的事情。出版岩土工程学报的目的,就是为了充分发扬学术民主,开展学术交流,促进岩土工程这门科学技术的发展,从而使我国尽快改变目前的落后面貌,赶上国际先进水平。 建国初期或五十年代,我国在江淮平原修建了许多主体水利工程,例如,一系列水库,水闸等,这些工程不仅推动了我国经济建设飞速前进,而且也为我国岩土工程学的发展创造了有利条件。在这些工程中,我国科研人员和工程技术人员成功的运用了一些先进的施工方法和施工技术,同时也使岩土工程方面的试验研究工作取得了一定的进展。     

Direct and reversal shear behaviors of three kinds of slip zone soil in the Northwest of China

Bulletin of Engineering Geology and the Environment - To clarify the sliding mechanism of a landslide, the shear behavior characteristics of slip zone soil are always vital. In the Northwest of...     

基于矢量和方法的边坡稳定性分析中整体下滑趋势方向的探讨

矢量和分析方法是基于力是矢量这一基本概念的分析方法,其关键在于确定边坡真实应力分布状态及整体下滑趋势方向。在边坡一定的受力条件下,利用有限元方法得到边坡应力分布状态后,不同定义的下滑趋势方向就可以得到不同的边坡滑面位置及其对应的矢量和法安全系数,通过分析,提出了3种确定整体下滑趋势方向的方法并分别对固定滑面、非固定滑面及均质边坡圆弧滑面的搜索等进行了探讨,计算结果表明:由潜在滑面各点极限抗滑能力确定的边坡整体下滑趋势方向在临界滑面位置的搜索方面是合理的。最后给出了边坡矢量和分析方法平面问题与三维问题安全系数的统一表达式,公式简洁,容易编制程序并容易被工程技术人员掌握和应用。因此该方法在工程实践中有望得到广泛的应用。     

地震作用下黄土滑坡加速度深度放大效应及震后变形模式研究

基于相似比理论,设计并完成了典型黄土滑坡物理模型试验,采用先进的离心机振动台技术,实现水平+垂直振动,研究黄土滑坡的地震动放大效应及变形模式,并配合有限差分数值模拟方法相互验证。结果表明：沿滑坡体浅表层加速度放大作用具有明显的趋表效应,水平向和垂向加速度放大效应呈非线性增加,且水平向大于垂向;在滑坡体的滑动面附近加速度放大作用呈现出岩性结构效应;随高程增加加速度响应逐渐增大,表现出高程效应,滑坡后壁放大作用明显。随入射地震波强度的增加,滑坡体内部关键部位加速度放大作用基本是先增大后减小的趋势。强震作用下黄土滑坡的破坏形式为：滑坡后壁形成拉裂隙并逐渐扩展,滑坡后壁发生崩塌,滑体略有下挫,形成拉槽,坡体中部鼓胀,坡脚有大量崩积物。研究结果为探讨地震作用下黄土滑坡的加速度放大效应和变形破坏情况,以期为天水地区黄土滑坡的地震稳定性评价和抗震设计提供参考。     

大光包滑坡岩体碎裂特征及其工程地质意义

 “5•12”汶川地震发生六年以来,对地震诱发最大的大光包滑坡开展了工程地质测绘、声波检测、钻孔取芯、电镜扫描等一系列工作,研究表明该滑坡滑带产生于震旦系灯影组三段(Zd3)白云岩的层内错动带。综合研究揭示滑床岩体碎裂化宏观特征如下：滑面以下0～1 m岩体呈砂土状,砂粒含量占到60%以上;1 m以下岩体平均声波波速2 500～3 000 m/s,完整性指数趋于0.15～0.77,岩体损伤程度总体上随滑床深度增加而减小,而滑面下同一深度岩体损伤程度随滑床高程的增加而增大,局部有差异性破碎。另一方面,微观研究揭示滑带岩体压剪晶体沿解理面折扭断裂,穿晶裂纹发育,表现为部分晶体松动架立,晶间连接丧失。研究揭示的工程地质意义：(1) 滑带岩体性质主要受控于层内挤压错动的泥质花斑状白云岩,该层成分复杂,风化程度高,节理发育,完整性差;(2) “5•12”地震使滑带岩体产生强烈的剪切破坏(拉张和压剪破坏)和翼裂纹扩展,岩体的抗剪强度指标及完整性系数剧降,岩体质量劣化,在启动后巨厚滑体的碾压与揉搓作用下,滑带岩体的摩阻力进一步降低。综上,大光包滑坡滑带岩体损伤碎裂化是地震荷载作用下岩体内部缺陷动态演化的累进过程,滑带所在的地层岩性及岩体结构特征为其主要内因,强震荷载是其关键的外在诱因。