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黄土高原地区广泛发育流滑型滑坡,如陕西泾阳南塬、甘肃黑方台地区等,该类滑坡发生具有突发性、高速远程性等特点,往往影响范围大、破坏性强,严重威胁当地人民生命财产安全。经野外调查与现场勘探发现:此类滑坡与下伏饱和黄土静态液化密切相关。而现阶段对饱和黄土静态液化孕灾演化过程、力学行为及启滑机制等尚不完全清晰。因此,本文以泾阳南塬广泛发育的流滑型滑坡为对象,在国家重点基础研究发展计划(973计划)“黄土重大灾害及灾害链的发生、演化机制与防控理论”(2014CB744700)、国家自然科学基金重大项目“黄土地质结构与水循环模式及介质灾变力学行为”(41790441)等资助下,开展饱和黄土静态液化力学行为及启滑机制研究,通过现场调查、微细观多元测试、室内试验等手段,旨在达到:(1)明确泾阳南塬边坡地质结构与潜在液化关联;(2)探明黄土典型物性特性与潜在液化关联;(3)通过系统化室内实验,诠释饱和原状黄土静态液化力学行为;(4)厘清影响饱和黄土静态液化能力影响因素,进而构建适用于判定黄土静态液化能力判别方法;(5)明确饱和黄土静态液化启滑机制。详细研究成果如下:(1)泾阳南塬流滑型滑坡的发生与受塬边高陡临空地形特征、降水及塬边灌溉、塬边裂隙及古土壤层—黄土互层序列发育特征4个因素控制,其中,黄土边坡高陡临空的地形形态,为滑坡发生提供了初始势能;降水及塬边灌溉为塬边黄土饱和过程提供了水力来源;塬边张开型贯通裂隙为地表水加速入渗创造了基础条件;古土壤层—黄土互层序列的典型滞水效应促使古土壤层上覆黄土快速饱水软化诱发静态液化。(2)揭示并发现黄土特殊物性特征是泾阳南塬饱和黄土发生静态液化的内在原因,其中,级配状况呈现双峰型特征,存在典型粒组“二相性”特征;孔隙结构以架空结构为主,并伴有架空结构与镶嵌结构共存情况;典型的粒组“二相性”特征为静态液化发生提供了基础物质条件,以架空结构为骨架、团聚体充填于孔隙或接触区域的结构形态,为静态液化发生提供了孔隙结构条件。(3)开展了饱和Q2原状黄土在不同围压条件下ICU试验,发现:泾阳南塬饱和原状黄土在不同围压状况下应力—应变关系均呈现强应变软化型特征;但不同围压状况下应力—应变关系无明显规律,反映出泾阳南塬不同层位及埋深饱和原状黄土均具有潜在液化能力。(4)基于饱和Q2原状黄土ICU试验结果,创新提出了饱和原状黄土发生静态液化两个阶段思路:(1)结构接触—垮塌阶段;(2)孔喉阻塞阶段。其中,结构接触—垮塌是饱和黄土发生应变软化乃至液化的必要前提,并可细分2个次级阶段:(1)架空型结构接触快速发展阶段;(2)架空型结构垮塌快速软化阶段;孔喉阻塞是饱和黄土孔隙水压力上升并诱发静态液化重要条件,其演化过程体现在2个方面:(1)结构垮塌后碎屑粗颗粒排列、重组稳定过程;(2)细颗粒在孔隙水压力作用下运移、集聚、阻塞过程。同时,基于原状黄土应力—应变曲线三阶段过程力学机制分析,揭示了静态液化的发生系原状黄土颗粒接触胶结强度与颗粒摩擦强度的协调耦合演化作用的结果,进而建立了饱和原状黄土强度分量解构的3阶段模型。(5)开展了不同初始孔隙结构、级配状况、干密度、剪切速率等条件下饱和黄土静态液化试验对比分析,揭示了初始孔隙结构、级配状况、干密度、剪切速率等对饱和黄土发生静态液化影响规律。藉此提出适用于评价饱和黄土静态液化能力的判别标准,并立足于泾阳南塬饱和黄土液化特性,构建了评价泾阳南塬黄土静态液化能力的分级判别标准及思路。(6)通过泾阳南塬、黑方台高速远程滑坡启滑过程分析,饱和黄土静态液化启滑机制可概括为:(1)隔水层上覆黄土饱和过程及演化机制;(2)隔水层上覆黄土液化过程及发生机制;(3)隔水层上覆黄土临界启滑及判别准则;(4)饱和黄土触变液化特征及高速远程滑动机制,并分别讨论了发生过程及内在机制。