不同含石量条件下土石混合体剪切变形特征的试验研究

发布时间：2021-07-06 09:58

　　三峡库区库岸广泛分布宽级配的土石混合体,土石混合体的力学性状及在外部作用下的变形响应对库岸滑坡的启动或复活有重要的影响。基于此,选择典型土石混合体滑坡进行现场调查和取样,利用室内大型直剪仪,结合打孔-插丝-灌砂的方法监测剪切过程中的试样内部变形演化特征,开展了不同含石量条件下的土石混合体试样的剪切变形特性试验研究。研究结果表明:含石量对土石混合体的强度和变形特性具有明显的控制作用。当含石量小于20%时,块石对试样影响较小,细颗粒土占主导作用,剪切过程中表现为细颗粒间错动式的剪切变形,强度依赖于细颗粒的强度,试样呈应变硬化特性;随含石量增加（20%～80%）,块石开始接触并逐渐形成骨架结构,加之细颗粒土的嵌合作用,剪胀作用增强,剪切过程中表现为混合体间啃掘式的剪切变形,强度由块石和细颗粒共同作用,试样逐渐表现为应变软化特性;含石量大于80%后,试样内块石占主导作用,但由于细颗粒较少,块石间的骨架结构存在较多空隙,试样结构效应有所降低,强度和变形性能有所弱化。 

【文章来源】：工程地质学报. 2020,28(05)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

室内大型直剪试验仪

由于含有数量众多、尺度不一且随机分布的块石，土石混合体在细观层次上呈现明显的结构性特征，而含石量是土石混合体结构性最直接的表现指标之一。为此，本文拟在试验中主要考虑含石量的影响。根据含石量的不同，试验分为6个小组，试样均由过5imm筛的“细粒土”和粉砂质泥岩砾石混合而成，其含石量分别为0%,20%,41.4%,60%,80%,100%，相应的设计级配曲线如图4所示，其中41.4%为天然含石量。图5 监测方法示意图(单位:mm)

图4 不同含石量试样的颗粒级配曲线为进一步研究剪切试验过程中试样内部剪切变形特征及剪切带形成演化规律，本试验采用在试样顶部打孔-埋线-灌砂的方法(胡峰等，2018)，以实现在封闭剪切条件下获取剪切带范围及变形演化过程。该方法是在试样装填完成后，在顶部垂直打入钢筋成孔，贯穿至下盒试样底部，随后在孔内插入直径为1imm的柔软铜丝并灌石英粉砂充填，其实施过程如图5所示。因此，通过铜丝与粉砂的变形特征，可以获取剪切带附近土、石颗粒的滑移特征及剪切带厚度等信息，并可间接反映剪切变形带的形成发展过程。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3268027