湘南紅層滑帶土直剪蠕變特性及長(zhǎng)期強(qiáng)度試驗(yàn)研究.pdf

1、大量邊坡工程表明：邊坡失穩(wěn)部分由滑動(dòng)帶的剪切蠕變破壞造成，因而研究其滑動(dòng)帶的剪切蠕變特性和其長(zhǎng)期強(qiáng)度尤為重要。紅層呈軟硬互層的特點(diǎn)，軟弱夾層是其滑帶土形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，當(dāng)軟弱夾層的含水量變化時(shí)對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響非常明顯。湘南紅層邊坡常因?yàn)槿斯ら_挖及排、防水處理不當(dāng)，導(dǎo)致失衡形成滑坡。對(duì)滑帶土的流變特性及長(zhǎng)期強(qiáng)度已有許多科研工作者做了大量的研究工作，但專門針對(duì)湘南紅層滑帶土剪切蠕變特性的研究報(bào)告尚不多見。本文通過對(duì)湘南某紅層滑坡滑帶土直剪蠕變

2、試驗(yàn)，研究該滑帶土在不同垂直荷載、含水率條件下，分級(jí)施加水平剪力之后的蠕變特性，得出其剪切位移—時(shí)間關(guān)系曲線及剪切位移—剪應(yīng)力曲線，為確定滑帶土長(zhǎng)期強(qiáng)度及計(jì)算邊坡變形提供依據(jù)，主要取得了以下進(jìn)展。
　　(1)本文通過對(duì)湘南紅層滑帶土進(jìn)行了室內(nèi)直剪蠕變?cè)囼?yàn)，初步探討了該土在不同垂直荷載、含水率下的蠕變特性。試驗(yàn)結(jié)果表明：由于紅層滑帶巖層破碎，水沿紅層裂隙下滲至滑動(dòng)帶，使其軟化，加速了其剪切蠕變的發(fā)展；當(dāng)剪切應(yīng)力達(dá)到滑帶土長(zhǎng)期極限抗剪

3、強(qiáng)度時(shí)，當(dāng)含水率一定，若垂直荷載較小，滑帶土則表現(xiàn)為突然剪破；當(dāng)垂直荷載足夠大，滑帶土則以穩(wěn)定的加速蠕變發(fā)展；當(dāng)含水率和垂直荷載一定時(shí)，隨著剪切應(yīng)力的增大，土體的剪切位移逐漸增大，整個(gè)蠕變階段逐漸呈現(xiàn)；衰減蠕變，等速蠕變、加速蠕變?nèi)齻€(gè)蠕變階段。在剪切應(yīng)力、垂直荷載一定的條件下，含水率越大，滑帶土的非線性流變特征越明顯，產(chǎn)生的總剪切位移也越大。
　　(2)通過對(duì)直剪蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果中紅層滑帶土的剪應(yīng)力—剪切位移等時(shí)曲線的研究分析，得出其

4、變化規(guī)律及特性，以此提出了流變模型中紅層滑帶土的兩個(gè)流變參數(shù)，蠕變變形速率和剪切模量。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：紅層滑帶土的剪應(yīng)力—剪切位移等時(shí)曲線呈明顯的非線性流變特點(diǎn)，表現(xiàn)為：隨著剪應(yīng)力和時(shí)間的持續(xù)增加，曲線將逐漸朝應(yīng)變軸靠攏；在同一含水率情況下，紅層滑帶土的剪切模量的變化與時(shí)間及剪切水平的變化呈反比特點(diǎn)。
　　(3)將長(zhǎng)期強(qiáng)度理論與土體在蠕變?cè)囼?yàn)中的破壞準(zhǔn)則相結(jié)合，建立了湘南紅層滑帶土的冪函數(shù)形式的長(zhǎng)期強(qiáng)度方程。該方程較好的描述了土體在長(zhǎng)