紫色土坡耕地埂坎土壤抗剪特征研究.pdf

1、紫色土坡耕地是三峽庫區(qū)水土流失防治的重點，埂坎是坡耕地水土保持的重要措施。土質(zhì)埂坎占三峽庫區(qū)現(xiàn)有坡耕地埂坎比例超過65％，控制坡耕地土壤侵蝕效果明顯。埂坎穩(wěn)定是其發(fā)揮水土保持作用的前提，抗剪強度是衡量土質(zhì)埂坎穩(wěn)定性的重要指標。本研究選擇紫色土區(qū)典型坡耕地埂坎為研究對象，通過室內(nèi)三軸不固結(jié)不排水試驗(UU)研究了不同含水率和干密度、二者交互作用以及加筋對埂坎土壤抗剪特征的影響。主要結(jié)果如下：
　　(1)相同干密度狀況下，隨著土壤含水

2、率的增加，埂坎土壤黏聚力(c)先增后減，呈二次曲線變化，峰值出現(xiàn)在含水率11%左右。當含水率達到26%時，埂坎土壤黏聚力衰減速率較快，土體抗剪強度明顯衰減；土壤內(nèi)摩擦角(φ)隨含水率的增加逐漸減小，符合一階指數(shù)衰減規(guī)律。當含水率質(zhì)量分數(shù)達到26%時，內(nèi)摩擦角衰減趨勢放緩；埂坎土壤極限主應(yīng)力差(σ1-σ3)也表現(xiàn)為先增后減。
　　(2)相同含水率狀況下，隨著干密度的增加，土壤黏聚力、內(nèi)摩擦角和極限主應(yīng)力差均有所增大，但增加的幅度各不

3、相同。相對而言，含水率比干密度對土壤黏聚力、內(nèi)摩擦角和極限主應(yīng)力差的影響更大，但含水率和干密度的交互效應(yīng)對土壤黏聚力、內(nèi)摩擦角和極限主應(yīng)力差的影響很小，基本可以忽略。
　　(3)不同含水率和干密度下紫色土坡耕地埂坎土壤的應(yīng)力-應(yīng)變曲線特征有所不同，隨含水率遞增依次呈現(xiàn)應(yīng)變軟化型、硬化型和弱硬化型，而隨干密度遞增埂坎土壤的應(yīng)力-應(yīng)變曲線依次呈現(xiàn)硬化型、弱硬化型和應(yīng)變軟化型，且隨著圍壓的遞增更多呈現(xiàn)硬化型。
　　(4)土壤黏聚力

4、比土壤內(nèi)摩擦角更容易受到加筋材料的影響，3種試驗材料加筋土均體現(xiàn)出土壤黏聚力隨著加筋含量的增加先增大后減小，土壤內(nèi)摩擦角隨加筋含量無明顯變化。不同加筋材料類型處理下埂坎土壤黏聚力大小為:c麥殼>c竹絲>c稻稈>c素土，極限主應(yīng)力差在4種圍壓下均體現(xiàn)出(σ1-σ3)麥殼>(σ1-σ3)竹絲>(σ1-σ3)稻稈>(σ1-σ3)素土，不同加筋材料均能提升土壤抗剪強度，相比素土強度都有所增強，但各類加筋材料之間提升強度水平各不相同，其中麥殼加筋