蠕滑滑坡滑带土特征强度与蠕变特性试验研究

来源 :华北水利水电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:scorpiokyan
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金坪子滑坡Ⅱ区的阿摆-熊家井滑坡属于长期蠕滑变形明显的蠕滑滑坡,该滑坡位于金沙江右岸,上距乌东德水电站坝址约2.5km,滑坡变形失稳模式主要表现为“松脱牵引式”蠕滑变形和坡度较高区域的小规模坍塌,滑坡的变形与降雨的关系密切,在雨季时滑坡变形速率比较大,频繁的降雨导致边坡地下水位上升,坡体中大量赋存的水如果不能有效地排出,势必会增加滑坡大规模失稳的风险,应该考虑截排水的防治措施对降低滑坡失稳风险的作用。滑带是滑坡变形的关键部位,滑坡的演化时刻受到滑带土性质的影响。为了对阿摆-熊家井滑坡的稳定性问题进行研究,本文取该滑坡的滑带土为研究对象,通过开展控制排水条件的三轴压缩试验、环剪试验,探讨滑带土的特征强度变化规律,利用室内蠕变试验手段,并通过建立不同排水条件下蠕变模型,对滑带土的蠕变特性进行研究,借助FLAC3D软件对滑坡进行模拟计算,分析滑坡的演化规律,以期为滑坡的长期稳定性分析和失稳防治提供参考。具体的研究内容如下:(1)采用室内物理力学试验的手段,求取滑带土的物理力学指标,由不同排水条件下的三轴压缩试验,发现滑带土在不排水条件下,会出现应变软化现象,土体的排水抗剪强度大于不排水抗剪强度。(2)利用环剪仪研究滑带土在经历大剪切位移时的强度特性,结果表明在剪切过程中,滑带土在达到峰值抗剪强度后,随着剪切位移的增加,强度逐渐衰减到残余强度,在不排水条件下的剪切试验中,滑带土的强度衰减更加明显。(3)采用“固结-剪切-再固结-再剪切”的环剪试验方案,证明了残余状态下的滑带土在经过一段时间的固结作用,损失的土体结构会有所恢复,出现强度再生现象,再生后的强度会受到法向应力和固结时间的影响。(4)通过对滑带土试样进行分级加载三轴蠕变试验,得到了滑带土在不同条件下的蠕变曲线以及应力-应变等时曲线,分析滑带土的蠕变规律,可以发现不利的排水条件会加剧滑带土的蠕变效应;采用Singh-Mitchell模型对试验数据进行拟合,得到各项模型参数,确定了适用于描述该滑带土蠕变特性的经验模型。(5)基于地质资料和试验研究的成果,借助FLAC3D软件对滑坡分别进行弹塑性模拟计算和考虑时间效应的粘弹塑性模拟计算,分析了阿摆-熊家井滑坡的塑性区分布、位移变化以及应力分布等情况。
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