不同剪切速率下滑带土强度特性及孔隙分形特征研究

滑带土的抗剪强度和微观结构的变化与滑坡岩土体的稳定性具有密切的联系.本文开展了不同剪切速率下粘性滑带土的环剪试验和核磁共振试验,从宏观与微观的角度分析了滑带土在不同剪切速率下的残余强度特征及微观孔隙的分形特征.研究结果表明:滑带土的残余强度随剪切速率的增加呈指数函数减小;剪切后试样内部孔隙的总体积随剪切速率的增加而降低...     

边坡岩土体抗剪强度原位试验研究

针对碟子沟风井场地边坡特征,在边坡典型位置的岩石与土层界面和软弱泥岩夹层处分别进行了原位剪切试验,获得了相应的抗剪强度指标。通过与滑带土相同工况下的室内试验强度指标对比,发现室内试验指标较原位剪切试验获得的内聚力和内摩擦角低,并分析了室内外试验结果差异的原因。试验研究表明,边坡岩土体的大型原位剪切试验对边坡稳定性分析和工程治理优化具有重要价值。     

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。     

含水率对含粗粒滑带土抗剪性能影响研究

通过三轴剪切试验对不同含水率的含粗粒滑带土的抗剪性能进行分析,得到相关的抗剪强度系数。利用Image pro plus图像处理软件分析得到含粗粒滑带土样剪切前后颗粒移动等细观参数变化情况,另外从宏细观角度研究含水率对含粗粒滑带土抗剪性能的影响,以为工程实际提供参考。     

四川大竹镇任河大桥滑坡滑带土抗剪强度参数反演研究

滑坡滑带土的抗剪强度参数是滑坡稳定性计算和评价中十分重要的参数,因此确定准确的滑带土抗剪强度参数具有很重要的实际意义。对四川大竹镇任河大桥滑坡滑带土抗剪强度参数进行了反演;结合室内试验结果,得到滑带土饱和状态下抗剪强度参数,并利用所得参数值对另外两主滑方向上的滑坡剖面进行了稳定性计算和评价,结果与现场勘查资料中滑坡的变形特征相符,证明了反演分析法和试验法相结合所确定的滑带土抗剪强度参数的正确性。     

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°。     

粗粒含量对含粗粒滑带土剪切特性影响研究

提出了对剪切盒可视化的方法,对含粗粒滑带土剪切变形破坏特征进行研究,对不同粗粒含量下滑带土的抗剪强度指标进行了分析,阐明了含粗粒滑带土强度参数随粗粒含量的变化规律。     

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。     

三峡库区新生型滑坡滑带土抗剪强度确定概率方法

岩土体具有很强的空间变异性但又具有明显的区域性,三峡库区滑带土区域性特征也是其滑坡具有明显区域特点的重要原因之一。按岩土体特性把三峡库区分为坝址—庙河、庙河—奉节（秭归盆地除外）、奉节—重庆以及秭归盆地3个区域,并建立3个区域的滑带土抗剪强度参数分布概率作为先验分布,利用Bayes估计推断该区域新生型滑坡滑带土抗剪强度参数。对于有少量试验数据的新生型滑坡,可利用Bayes估计对其滑带土抗剪强度参数进行优化;对于缺乏试验数据的新生型滑坡,可利用周边滑带土性质相似的滑坡抗剪强度参数作为先验分布,利用Bayes估计确定其抗剪强度。最后以库区典型的新生型滑坡——千将坪滑坡为例证明这种方法是可行的。该方法对于开展新生型滑坡治理设计具有重要的实践意义。     

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。     

关于直剪试验若干问题的讨论

岩土体的抗剪强度是岩土工程实践中一个重要参数,而直剪试验是确定岩土体抗剪强度最常用的方法之一。基于数值模拟和室内试验探讨了直剪试验存在的若干问题。研究发现,剪切速率对直剪试验的影响主要表现在排水条件上;方形试样中剪切位移对剪切带有效面积的影响略小于圆形试样;剪切过程中,法向应力和剪应力的变化会引起应力在时空分布上的不均匀性,会导致试样内主应力发生偏转,并通过数值模拟验证了该结论。该研究结果对直剪试验的改进和修正提供了较好的依据。     

含砾滑带土残余强度与剪切面粗糙度的细观响应机制

含砾滑带土的力学性质与剪切面细观结构紧密相关,定量化表征剪切面的粗糙度对于揭示含砾滑带土残余强度变化的细观机制具有重要意义。基于反复直剪试验和高精度三维激光扫描技术,对含砾滑带土剪切面的粗糙度进行了定量刻画,并剖析了其与残余强度参数之间的关系,结果表明:滑带土剪切面摩擦系数与粗糙度呈较明显的相关性;砾石是滑带土残余强度变化的内在因素,垂向应力和水是残余强度变化的外部因素。含砾滑带土的残余强度由剪切面砾石的接触性质和剪切面的起伏程度共同决定:砾石含量决定了咬合摩擦接触面的数量,随含石量增大,剪切面中咬合摩擦接触面增加;砾石最大粒径控制了接触面积和夹角,粒径越大,咬合摩擦越大;垂向应力的压实作用和水的软化作用有助于咬合摩擦向滑动摩擦转化,减小滑带土的残余强度。     

滑带土环剪试验及其对水库滑坡临滑强度的启示

滑坡临滑强度在滑坡研究中是一项重要内容,如何准确地确定其值是长期以来的重点和难点。开展滑带土环剪试验,不仅可以获取土体峰残强度参数,且能揭示土体剪切力学特性。通过黄土坡滑坡滑带土的环剪试验,确定出以180 kPa为界的高、低法向压应力区间,并分区间进行了土体剪切强度研究,分析了滑带土的剪切力学分区特性。揭示出本次滑带土以黏聚力下降为主(高压应力区下降44.8%,低压应力区下降93.8%),而摩擦角几乎不变(高、低压应力区峰残摩擦角之差分别为0.136°,0.468°)的峰后强度弱化机制。结合试验,通过引入黏聚力弱化系数,采用一种能反映滑坡演化过程的临滑强度反演方法,研究了不同工况下水库滑坡的临滑强度。并且从坡体受力状态和强度参数弱化的层面探讨了临滑强度因工况而异的原因,阐明其启示意义和工程意义。     

川东红层缓倾角地层中降雨引起滑带土饱和对滑坡的稳定性影响

以四川省宣汉县天台乡滑坡为例,研究了降雨引起滑带土饱和对滑坡的稳定性影响。首先通过土工试验分别测试了天然和饱和状态下滑带土的剪切强度,结果显示滑带土饱和时的剪切强度比天然状态时下降较大;然后利用Geostudio软件对降雨条件下天台乡滑坡坡体内的渗流场进行了模拟,并分别计算坡体在上述渗流场作用下滑带土天然及饱和状态时滑坡的稳定系数,结果表明,滑带土饱和对川东红层缓倾角滑坡的稳定性影响较大,川东红层缓倾角滑坡的形成是降雨引起坡体内应力变化和滑带土强度降低共同作用的结果。     

基于滑体自重效应的滑带土强度参数取值方法

滑带土强度参数的准确取值对于滑坡稳定性评价及抗滑措施设计具有重要的工程意义和经济价值。以黄河上游戈龙布特大堵江溃决型滑坡为例,采用野外调查、物理指标试验、固结试验、快剪试验、数值计算、相关性分析等技术方法,通过正应力p-孔隙比e-含水量w-抗剪强度参数c,f链式分析,获得不同地段滑带土的抗剪强度参数,并分别计算其平均值、整体值和标准值。研究结果表明：正应力p与孔隙比e、含水量w与抗剪强度参数c,f之间具有较好的相关性,相关性系数均在0.9以上。最后,基于工程安全角度,综合分析得到用于工程设计、施工的抗剪强度参数建议值。该方法能在一定程度上考虑滑带土原位赋存环境效应,有效克服滑带土传统剪切试验结果的离散性。     

三峡库区侏罗系顺层滑坡滑带土的剪切蠕变特性

滑带土的蠕变行为对滑坡的预测预报和长期稳定性分析具有重要作用。选取三峡库区侏罗系典型顺层滑坡—万州兴福寺滑坡为研究实例,针对滑带土重塑样,先进行三轴压缩试验测定其峰值及残余抗剪强度指标,然后开展不同法向应力和不同含水率下滑带土试样的剪切蠕变试验。试验结果表明:①兴福寺滑坡滑带土在初始破坏之前经历瞬时蠕变和衰减蠕变阶段,并最终稳定在低速率的等速蠕变阶段。②法向应力越大,滑带土剪切蠕变速率和变形量越小,各级法向应力下蠕变破坏时的剪应变均小于5%。③含水率对滑带土剪切蠕变速率的影响不甚明显。含水率低于塑限时滑带土剪切蠕变模量最大。随着剪切蠕变的进行,低含水率和饱和试样的剪切蠕变模量均在短时间内急剧降低并分别稳定在某一稳定值,而含水率略高于塑限的试样则呈缓慢降低趋势。与此相反的是含水率接近液限的试样呈缓慢增大趋势。④滑带土长期黏聚力为峰值和残余黏聚力的70%和15.0倍,长期内摩擦角为峰值和残余内摩擦角的69%,70%,各强度指标均受滑带土细颗粒含量的影响。     

含砾粉质粘土中粗颗粒对抗剪强度影响的研究

滑带土为含砾粉质粘土的土质滑坡,其滑带土抗剪强度参数受粗颗粒影响较大,而滑坡勘查工程通常只做直剪试验而很少进行三轴试验,由于土的直剪试验受环刀尺寸的限制,试验时常筛除含砾粉质粘土中的粗颗粒,导致试验结果与真实值存在偏差。因此,根据原状含砾粉质粘土级配配制不同粒径的饱和土样进行三轴剪切试验,并结合剔除原状土粗颗粒的饱和土样进行快剪试验,分析含砾粉质粘土中粗颗粒对其抗剪强度的影响。试验结果表明:随着逐级减小粗颗粒粒径,含砾粉质粘土的黏聚力呈现先增大后减小的变化趋势,内摩擦角则呈现逐渐减小的变化趋势,对比不同粒径下黏聚力和内摩擦角的变化量,为浏阳地区滑坡工程设计中所需岩土参数提供一定的参考价值。     

西南某水电站半坡滑坡抗剪强度参数的确定

以半坡滑坡为研究对象,通过该滑坡的工程地质条件和成因机制分析,确定其在地质历史时期曾发生两次失稳破坏。选取具有代表性的滑坡纵剖面,恢复原始地形,根据极限平衡原理,采用slide软件对滑带土的抗剪强度参数进行反演分析。同时,结合室内土工试验,类比周边临近相似工程,综合确定滑带土的抗剪强度参数,计算滑坡在各种工况下的稳定性,可为同类工程抗剪强度参数的确定提供参考。     

水电站大圆包崩滑体滑面抗剪强度参数确定

嘉陵江亭子口电站大圆包崩滑体的稳定性问题是该崩滑体利用问题的关键.为了解决大圆包崩滑体的稳定性问题,对嘉陵江亭子口电站大圆包崩滑体进行了原状滑带土的室内物理力学试验研究以及三种不同性状的典型滑面的原位直剪试验研究.通过对试验成果及崩滑体性状进行综合分析认为:滑面的抗剪强度参数是崩滑体抗滑稳定性的控制性参数.在试验成果基础上,结合其它影响因素,提出了可供设计采用的滑面抗剪强度参数.     

不同应力路径下滑带土抗剪强度参数选取探讨

以泾河南岸坮塬某滑坡滑带土为研究对象,分别进行了不同初始围压条件下饱和Q_2黄土常规三轴固结不排水剪切试验(CTC试验)和饱和Q_2黄土减围压三轴固结不排水剪切试验(RTC试验),探讨不同应力路径下滑带土抗剪强度参数的差异。试验结果表明:两种试验条件下,饱和Q_2黄土破坏模式均为鼓胀破坏;饱和Q_2黄土的抗剪强度在CTC试验条件下远远高于在RTC试验条件下,CTC试验下试样的有效粘聚力c′比RTC试验下试样的有效粘聚力c′高了90%,而有效内摩擦角φ′高了30%。研究结果可为滑坡治理设计,滑带土抗剪强度参数的选取提供一定的参考。