三峡库区顺层岩质滑坡滑带土软化模型试验研究

摘要

本文通过千将坪滑带土浸泡软化试验，研究滑带土软化规律，建立滑带土软化模型，探讨了滑带土软化机理，并且结合千将坪滑坡的实际情况验证了软化模型。
　　文章首先探讨了在浸泡软化试验中可能遇到的问题。探讨了“原状样与重塑样”、“干装样与湿装样”、“重塑样的养护时间”和“快剪、慢剪、固结快剪”这四个试验中的主要问题。设计了滑带浸泡软化试验方案。
　　测定千将坪滑带土天然密度、天然含水量、颗粒分布情况。按照天然试样的基本物理参数进行试样的重塑。按照浸泡0天、7天、15天、30天、45天、60天、90天和120天对试样进行浸泡软化。分别测定不同浸泡天数下的试样的抗剪强度。并且测定浸泡0天、60天和120天试样内的粘土矿物组成。
　　汇总不同浸泡天数的抗剪强度试验结果，进行曲线拟合，分别得出滑带土的内摩擦角和粘聚力在浸泡120天内的变化规律。在整个浸泡的120天内，试样的粘聚力和内摩擦角的衰减总体上都是保持先快后慢最终趋于稳定的规律。粘聚力在浸泡的初30天衰减速率一直保持比较高的数值，在初30内衰减幅度达到33.6％，占整个衰减幅度的87%，而在后90天内衰减速率急剧减少，后90天的衰减幅度仅占整个衰减幅度的13%。内摩擦角的衰减0～30天内衰减幅度占整个衰减幅度的76%。在30～60天内，衰减速率进一步减小，这一阶段的衰减幅度占整个衰减幅度的24%。
　　在得出滑带土内摩擦角和粘聚力的变化规律后，分别从磨圆作用、介离作用、润滑作用和粘土矿物的转化四个方面分析了滑带土在浸泡过程中抗剪强度变化的实质。在浸泡120天的周期里，水-土作用中水对土颗粒表面的溶解是造成滑带土内摩擦角衰减的主要原因。极化水分子和水中离子与粘土颗粒表面离子和晶格层间离子的交换吸附是造成滑带土粘聚力衰减的主要原因。另外通过对比浸泡0天、60天、120天的粘土矿物组成，也发现在浸泡120天内，试样内粘土矿物的转化对滑带土抗剪强度的衰减起一定作用。
　　结合千将坪滑坡实际的变形滑动特征，利用滑带软化模型计算不同浸泡天数的滑带抗剪强度，与千将坪滑坡实际的发展演化较为一致。在浸泡33天后，滑带土的粘聚力和内摩擦角衰减幅度达到34.4%和17.6%，分别占120天内衰减幅度的89.1%和79.6%。可见滑带的浸水软化是千将坪滑坡在浸泡1月后发生失稳滑动的主要原因。

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1 绪论

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3 本文主要研究内容

2 千将坪滑坡滑带软化试验背景

2.1 千将坪滑坡的基本情况

2.2 千将坪滑坡滑带的物质组成

2.3 千将坪滑坡的滑动机理

3 滑带软化试验方案的论证与设计

3.1 试验目的

3.2 参考标准

3.3 试验中的问题探讨

3.4 试验方案

4 试验结果与软化模型建立

4.1 滑带土天然物理参数

4.2 浸泡条件下滑带土软化试验结果

4.3 滑带软化模型建立

4.4 浸泡条件下滑带土软化规律

4.5 浸泡条件下滑带土粘土矿物分析结果

5 滑带土软化机理

5.1 磨圆作用——水物理化学作用对土颗粒的改造

5.2 介离作用——粘土颗粒表面的离子交换与吸附

5.3 润滑作用——粘土矿物晶体结构层间的离子交换与吸附

5.4 浸泡条件下滑带土粘土矿物的转化对抗剪强度的影响

5.5 滑带软化对千将坪滑坡的影响

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

后记

附录：攻读硕士学位期间发表的部分学术论著