基于环剪试验的滑带土抗剪强度特性研究

以某水电站下游一大型滑坡千枚碎屑岩滑带土为研究对象,在室内模拟滑带土所受的天然状态条件,利用环剪仪研究了滑带土重塑样在不同法向应力与剪切速率下的抗剪强度特性。试验结果表明:滑带土的峰值强度和残余强度均随法向压力的增大而增大且有较强的线性关系,同时法向压力越大,试样达到残余强度所需要的剪切位移也会越小;剪切速率越大,滑带土的峰值强度也会越大,同时达到残余强度所需要的位移也会越大,但剪切速率大小对残余强度几乎没有影响,峰值强度参数与剪切速率之间可用对数关系拟合;剪切速率对滑带土的剪切面形态也有重要影响。     

红层平推式滑坡滑带土自愈合效应试验研究

滑带土力学特性是复活型滑坡是否会再次启滑的关键因素之一,以往研究认为滑带土的残余强度是一个静态参数,但近年来不少研究发现滑带土强度在稳定期会产生自愈合现象,导致剪切强度的提高。对于可能发生复活启滑的平推式滑坡,自愈合效应在滑坡稳定性分析中应予以考虑。通过对红层平推式滑坡滑带土进行“剪切-固结-剪切”试验,研究滑带土的残余强度在不同法向应力与不同固结时间下的愈合情况,并进行相应的分析与讨论。试验结果表明：平推式滑坡滑带土存在自愈合效应,滑坡复活启动强度介于其峰值强度和残余强度之间;滑带土的强度恢复率与固结时间成正比,与法向应力成反比;平推式滑坡滑带土的触变性是其强度愈合机制的主要因素,矿物特征则对该机制起了某种程度的强化作用。以此提出,滑带土的强度愈合机制对平推式滑坡的复活启滑具有重要影响。     

库区顺层滑坡滑带土残余强度变化机制分析

基于库区顺层滑带土样进行滑坡滑带土残余强度变化机制研究。研究利用新疆某库区顺层滑坡滑带土重塑样进行环剪试验,通过试验中所表现的现象对滑带土受剪特征、滑带土粒度与滑带土残余强度等指标进行分析,给出细粒含量与滑带土残余强度之间的内在关联机制。通过试验研究表明：（1）库区顺层滑坡滑带土细粒含量小于55.0%时,滑带土残余强度与细粒含量呈现正相关关系;（2）在75～300kPa的法向应力且滑带土中细粒含量大于60.0%时,土体强度逐渐减小,破坏面较为光滑;（3）当细粒含量超过64.7%且法向应力大于600kPa时,细粒含量与残余强度负相关,且剪切破坏面整体光滑顺直。     

基于直剪试验的滑带土强度再生特征研究

边坡稳定性主要受控于滑动带或软弱面的强度,选择合适的滑带土强度参数对边坡稳定性分析及防护设计具有直接影响。以三峡库区巴东县某滑坡滑带土为研究对象,对其重塑土样进行了慢剪、渐进剪、反复剪以及固结反复剪等4种剪切试验,研究了在不同试验方案下试样的峰值强度、折减强度以及残余强度的变化。通过试验结果对比分析,发现渐进剪切试验中峰值强度略高于慢剪试验中的峰值强度,并且固结反复剪切试验中的折减强度和残余强度也均高于反复剪切试验中的相应的强度值,揭示了滑带土结构的强度再生现象。同时,基于试验结果的统计分析,探讨了轴向压应力对滑带土结构强度再生的影响,发现在轴向压应力为100k Pa时,滑带土试样强度再生现象最为明显。     

蠕滑滑坡滑带土强度及其参数特性试验研究

金坪子滑坡Ⅱ区为一巨型蠕滑滑坡,为了研究该滑坡在诱发因素影响下的强度变化规律,以滑坡Ⅱ区滑带土为研究对象,通过不同剪切速率、不同含水率和正应力下的环剪试验,研究了其强度特性,结果表明:滑带土应变软化现象明显,已达到稳定残余状态的滑带土随着剪切速率的改变其抗剪强度出现增大的现象,并且正应力越大,强度恢复的幅度越大,其原因可能是剪切速率的改变使其剪切模式发生了变化;峰值强度参数中黏聚力、内摩擦角均随含水率的增大而线性减小,但黏聚力的变化幅度比内摩擦角的大,残余黏聚力与含水率成负相关关系,残余内摩擦角变化很小。     

玄武岩残积土环剪试验研究

为准确了解土体大剪切位移下的力学特性,利用环剪仪对不同剪切方式、剪切速率下玄武岩残积土的峰值强度与残余强度进行研究,找到适合玄武岩残积土的剪切方式和剪切速率,并在此基础上分析干密度与含水率对峰值强度和残余强度的影响。试验结果表明:已经形成剪切面的试样,能很快达到残余强度状态,预剪与多级剪所得试验结果偏大,应选用单级剪;剪切速率对峰值强度影响较大,而对残余强度影响相对较小,剪切速率大的试样出现“漏水”与“挤土”现象,容易对结果造成偏差;随着干密度的增大,峰值强度增大,残余强度先减小后不变;含水率越大,峰值强度和残余强度越小,玄武岩残积土存在明显的遇水软化现象。研究结果可为玄武岩残积土坡的稳定性分析与灾害防治提供参考。     

土工合成材料加筋土抗剪作用的试验研究

本文通过4种用合成材料加筋的土体直剪试验，研究了加筋层数、筋材拉伸模量、土体压实度以及竖向压力等对加筋土体抗剪强度和应力-应变特性的影响。试验结果表明：加筋改变了土体的应力-应变特性，峰值抗剪强度增高，峰值后的残余强度较峰值强度的降低幅度减小，且达到峰值强度的剪切位移增大，土体延性提高。筋材拉伸模量过低时，加筋对土体的强度和应力-应变特性影响不大，加筋体的性质与素土接近。随加筋层数和筋材拉伸模量的增大，加筋体强度提高；竖向压力较低时，加筋体残余强度较其峰值强度提高幅度更明显，而竖向压力较高时，加筋体残余强度和峰值强度的提高幅度都相对较小；低压实度的加筋土体，峰值强度提高幅度相对较大，而高压实度的加筋土体，残余强度提高的幅度则较大。     

重塑红棕色玄武岩残积土的残余强度试验研究

以重塑红棕色玄武岩残积土为研究对象,利用环剪仪对不同干密度、不同含水率的土体进行了不同加载方式下的多级环剪试验。探求了在大剪切位移下,土样干密度、含水率、加载方式及剪切速率对土体峰值强度和残余强度的影响。试验表明:试样的剪应力-剪切位移关系曲线呈应变硬化型,试样的状态对其峰值强度和残余强度均有影响,且该土样的峰值强度和残余强度差值较小。相同干密度的试样在同一加载方式下,各强度指标随含水率的变化趋势近似一致。峰值强度、残余强度、内摩擦角指标都随着剪切速率的增加而明显增大,但剪切速率对凝聚力指标的影响在不同的加载方式下并不一致。     

金坪子滑坡Ⅱ区千枚岩碎屑土滑带土工程特性研究

通过对金坪子滑坡Ⅱ区千枚岩碎屑土滑带土的室内试验,分析含水率对滑带土剪切强度的影响规律。这对研究滑带土的工程特性,分析滑坡及滑动带的强度具有重要意义。研究表明:该滑带土伊利石含量较高,强度受水影响较大;三轴剪切破坏后没有明显的剪切面;应力应变曲线总体上表现为硬化型,且呈现出明显的非线性;滑带土粘聚力c和内摩擦角φ与含水率均成线性关系,随着含水率的增大,粘聚力c和内摩擦角φ都是是线性减小的,并通过线性回归计算得出了抗剪强度随含水率的线性关系式。更多还原     

剪切速率对EPS颗粒混合轻量土抗剪强度的影响规律研究

为了确定剪切速率对EPS颗粒混合轻量土抗剪强度的影响,通过直剪试验研究了素土和不同配比轻量土在剪切速率为0.02,0.1,0.2,0.8,2.4 mm/min时的抗剪强度特性。试验结果表明：轻量土的剪应力-剪切位移关系曲线中存在硬化型和软化型两种形态,主要受EPS颗粒掺入比、水泥掺入比、法向应力的控制,素土的剪应力-剪切位移关系曲线形态为硬化型。剪切速率越大,试样达到破坏或稳定阶段历时越短。不同剪切速率下,轻量土的抗剪强度包线多为折线型,与传统结构性土体包线类似。作为一种结构性土体,配比对轻量土抗剪强度的影响是决定性的,抗剪强度、黏聚力和内摩擦角随水泥掺入比的增大、EPS颗粒掺入比的减小而增大。剪切速率对轻量土抗剪强度、黏聚力和内摩擦角影响较小,对素土影响较大。随着剪切速率增大,轻量土抗剪强度、黏聚力和内摩擦角变化幅度较小,无显著变化规律,素土抗剪强度、黏聚力和内摩擦角逐渐减小。     

黄土坡滑坡滑带土室内直接剪切特性研究

滑带土的抗剪强度指标是滑带土在外力作用下抵抗剪切破坏的极限强度,是滑坡稳定性分析和治理工程设计的最基本、最重要的参数.直接快剪试验以其操作简单、原理明确被认为是用来检测土的抗剪强度的一种有效方法.基于直接快剪原理对三峡库区黄土坡滑坡滑带土进行了室内剪切试验,通过试验获得了滑带土的抗剪强度参数,并分析了不同含水率、不同粒径下滑带土的剪切特性变化规律,为后续对滑带土直剪试验的数值模拟与黄土坡滑坡稳定性分析与评价提供参考.     

某大型水库库区滑坡滑带土蠕变试验研究

滑坡滑带土的蠕变特性往往对滑坡的稳定性评价有着重要意义。以湖北省某大型水库库区滑坡为研究背景, 宏观分析了滑带土岩性、矿物成分、物理力学特征等因素对蠕变特性的影响,进而对崩滑体滑带土进行了剪切蠕变试验研究。试验表明,滑带土具有较强的蠕变特性,表现为滑带土在荷载等级较低时,变形速率随时间减小,最后趋于零,为衰减蠕变的过程;在荷载等级相对较高时,尤其在最高荷载等级时,变形速率随时间增大,最终趋于某个极限值或至试样破坏,表现为非衰减蠕变过程;Burgers蠕变模型相比其他模型而言,更符合库区滑坡滑带土本构模型,通过蠕变方程参数的辨识,得到了滑带土的蠕变本构方程;通过蠕变曲线得到了滑带土的长期强度,该强度比相应应力状态下的峰值强度减少20%左右。     

泾阳南塬黄土环剪强度特性试验研究

研究大剪切位移条件下土的抗剪强度特性,对于边坡稳定性分析以及滑坡防治等具有重要意 义。利用环剪试验仪,研究了饱和状态下泾阳南塬黄土在不同法向应力和剪切速率下的抗剪强度特性。 试验结果表明:饱和黄土的抗剪强度随法向应力的增大而增大,呈明显的线性关系;随着剪切速率的增 大,饱和黄土的抗剪强度呈减小的趋势;在剪切速率较低时,饱和黄土的剪应力—位移曲线呈应变硬化 型,而剪切速率较高时,剪应力—位移曲线出现较明显的剪切峰值强度,表现为应变软化型,且剪应力达 到峰值强度时的剪切位移也随剪切速率的增大呈增大的趋势。     

丹江口大坝后期加高工程现场原位抗剪试验研究

 介绍了丹江口大坝后期加高现场原位抗剪试验研究成果，内容包括：法向应力与峰值抗剪强度的关系；法向应力与残余抗剪强度的关系；法向应力与摩擦抗剪强度的关系；两种水泥混凝土剪切变形特性；剪切面特征及描述。研究成果为设计提供了新老混凝土结合面的抗剪参数，为抗滑移稳定性分析提供了依据，同时论证了大坝加高采用贴坡嵌固的施工方案的可行性     

滑带土长距离剪切强度及对滑坡启动的影响

滑带土的长距离剪切强度及其变化规律是滑坡启动的主要控制性因素之一,但是目前的常规直剪和三轴剪切试验还无法实现长距离剪切。为了研究滑带土的长距离剪切强度变化规律及对滑坡启动的影响,以四川省达县青宁乡滑坡为例,取其滑带土进行环剪试验,获得滑带土的长距离剪切强度变化规律,并与滑坡过程和运动特征进行对比分析。结果表明,滑带土长距离剪切强度变化规律与滑坡的启动过程较为吻合,滑坡首先受到降雨等因素触发开始变形和缓慢滑动,此时滑带土受到滑体的剪切,由于剪缩效应孔隙水压力迅速增大,导致剪切强度迅速减小,当小于某一临界值时,滑体开始加速并快速滑动。研究结论对类似的研究有一定的参考价值,可以为滑坡的预测预报和防治提供理论依据。      

滑带土抗剪强度与其矿物成分典型相关性分析

滑带土抗剪强度特性是影响滑坡稳定性状态、控制滑坡变形演化过程的关键因素,而滑带土矿物成分又是决定其抗剪强度特性的重要内因之一。以三峡库区吊钟坝滑坡群Ⅰ-1号滑坡滑带土为研究对象,探讨了滑带土矿物成分在不同饱水时间下的变化规律。结合相应饱水条件下滑带土的抗剪强度数值,分析了滑带土抗剪强度与其矿物成分间的典型相关性,以期进一步解释不同矿物成分在滑带土抗剪强度特性中所起的作用。研究结果表明,随着饱水时间的延长,滑带土中黏土矿物的相对含量先降低后趋于稳定;滑带土抗剪强度与其矿物成分表现出明显的相关性,影响滑带土凝聚力和内摩擦角峰值的主要矿物为蒙脱石和石英,影响滑带土凝聚力残余值的主要矿物为绿泥石。     

循环荷载下纤维加筋土与结构界面切特性研究

目前对于纤维加筋土体与结构界面的循环弱化影响规律尚需进一步研究。为此,针对循环剪切荷载下加筋结构力学特性变化规律,使用自主研发的大尺度恒刚度界面剪切仪,开展了纤维加筋土与结构界面在循环荷载作用下的力学特性试验研究。研究发现,界面剪应力、法向应力与剪切位移关系曲线分别呈"滞回环"和"碟"状发展,随循环次数的增加衰减速率逐渐减小,且峰值均出现在最大位移处。应力路径曲线呈"蝴蝶环"状发展,加入砂的土样界面摩擦角偏大。此外,由于纤维对土颗粒的约束作用,加筋土体的循环弱化程度小于非加筋土体。通过研究循环荷载下纤维加筋土与结构界面剪切特性,揭示了循环荷载作用下界面受力变形的规律和机理,为实际工程的应用提供参考。     

砾质滑带土剪切特性试验研究

砾质滑带土在三峡库区内的滑坡中广泛存在,其剪切特性对滑坡的稳定起着控制作用。采用人工重塑土样模拟三峡库区某典型滑坡中的砾质滑带土,进行直剪试验,探讨了砾石含量、砾石级配、砾石种类等因素对砾质滑带土剪切强度参数及剪切强度的影响,并根据正交试验理论,采用极差分析法,获得了各影响因素对砾质滑带土剪切强度参数的敏感性大小排序。对于内摩擦角,各因素影响大小排序为:砾石含量砾石级配砾石种类;对于黏聚力,各因素影响大小排序为:砾石级配砾石含量砾石种类。     

饱和高岭土的部分排水剪切应力-应变特性

为模拟实际工程中土体经常受到的固结和剪切同时作用(即部分排水剪切条件),基于三轴压缩试验方法,采用不同的轴向应变速率加载,并在剪切过程中始终打开排水阀的方式,开展了重塑饱和高岭土试样的部分排水剪切试验,分析了其在体变和孔压共同作用下的应力-应变特性。试验结果表明:部分排水剪切条件下所引起的孔压随着轴向应变位移加载速率的增加而增加,而抗剪强度却随着轴向应变位移加载速率的增加而减小,临界状态线并不依赖于剪切过程中的加载速率和排水条件。研究成果可为考虑部分排水剪切条件下地基稳定性分析方法的构建提供依据。     

排水条件对土工合成材料加筋黏性土特性的影响

通过固结排水和不固结不排水条件下的三轴剪切试验，研究了加筋对黏性土体强度和应力应变关系的影响以及不同排水条件下的加筋效果。结果表明，在排水条件下，筋材与土体的相互作用相对充分，明显提高了土体的峰值强度和残余强度，且峰值后强度的降低幅度较小，改善了土体的应力应变特性；随加筋层数和筋材拉伸模量增大，加筋效果明显提高。而在不排水条件下，由于孔隙水压力的影响，筋材与土体的作用相对复杂，加筋土体的强度和变形特性以及加筋效果与排水条件下的大不相同；在剪切初期，筋材的作用几乎被超静孔隙水压力抵消，加筋甚至对强度起相反作用，使加筋试件的强度低于素土试件；仅当应变较大时，加筋对抗剪强度才有轻微的增强作用，同时，在不排水条件下，筋材拉伸模量和加筋层数提高对加筋土体强度的影响不明显，因此，在加筋土工程中，排水条件是首先要考虑的因素。