粗粒土大型剪切试验剪切带变形特征分析.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１５／２３（１）００３００７ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０１．００５粗粒土大型剪切试验剪切带变形特征分析张茜邓辉李强黎志（地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室（成都理工大学）成都６１００５９）摘要采用含有叠环的大型粗粒土直剪试验设备进行试验，叠环作为剪切盒的重要组成部分，可以在剪切时根据粗粒土的结构形成多组剪切面，能够明显地展现出粗粒土的剪切变形特征。为了分析硬质岩粗

2、粒对粗粒土的剪切强度和变形的影响，对粗粒岩性为花岗岩的粗粒土进行大型叠环式直剪试验。通过分析得到试验特征规律，研究粗粒土在剪切过程中的颗粒运动，得出花岗岩粗粒对其组成的粗粒土的剪切强度和变形有很大的影响。硬质岩性的花岗岩颗粒在剪切时不易被剪碎，在剪切过程中主要做错位、翻滚运动。低轴压下，剪切带位移会出现“阶梯”现象，而在高轴压下，剪切带位移为线性变化，并表现出更加明显的剪胀现象。粗粒土在剪切破坏后依然具有较高的抗剪强度和稳定性，为工程建设中土石体材料的选取提供了一定的借鉴。关键词粗粒土大型直剪叠

3、环颗粒运动剪胀硬岩中图分类号：Ｐ６４２．３文献标识码：ＡＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＳＨＥＡＲＺＯＮＥＤＥＦＯＲＭＡＴＩＯＮＢＥＨＡＶＩＯＲＩＮＣＯＡＲＳＥＧＲＡＩＮＥＤＳＯＩＬＢＹＬＡＲＧＥＳＣＡＬＥＤＩＲＥＣＴＳＨＥＡＲＴＥＳＴＺＨＡＮＧＱｉａｎＤＥＮＧＨｕｉＬＩＱｉａｎｇＬＩＺｈｉ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｈａｚａｒｄＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＧｅｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＣｈｅｎｇｄｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００

4、５９）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｌａｒｇｅｓｃａｌｅｄｉｒｅｃｔｓｈｅａｒｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍｉｎｃｌｕｄｅｓｏｖｅｒｌａｙｉｎｇｒｉｎｇｓｔｈａｔａｒｅｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｓｈｅａｒｂｏｘ．Ｍｕｌｔｉｐｌｅｓｅｔｓｏｆｓｈｅａｒｓｕｒｆａｃｅｓｃａｎｂｅｆｏｒｍｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｃｏａｒｓｅｇｒａｉｎｅｄｓｏｉｌ，ｗｈｉｃｈｃａｎｒｅｆｌｅｃｔｓｈｅａｒｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｃｌｅａｒｌｙ．Ｉｎｏｒｄｅｒ

5、ｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｏａｒｓｅｇｒａｎｕｌｅｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｈａｒｄｒｏｃｋｍａｔｅｒｉａｌｏｎｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅｌａｒｇｅｓｃａｌｅｄｉｒｅｃｔｓｈｅａｒｔｅｓｔｉｓｍａｄｅｏｎｃｏａｒｓｅｇｒａｉｎｅｄｓｏｉｌ．Ｔｈｅｃｏａｒｓｅｇｒａｉｎｌｉｔｈｏｌｏｇｙｉｓｇｒａｎｉｔｅ．Ｔｈｅｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｌａｗｓａｎｄｐａｒｔｉｃｌｅｍｏｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈａｒｄｒｏｃｋｃｏａｒｓｅｇｒａｉ

6、ｎｅｄｓｏｉｌａｎｄｆｉｎｄｓｔｈａｔｇｒａｎｉｔｉｃｃｏａｒｓｅｇｒａｉｎｓｈａｖｅａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｈａｒｄｒｏｃｋｌｉｔｈｏｌｏｇｙ，ｇｒａｎｉｔｉｃｐａｒｔｉｃｌｅｓａｒｅｎｏｔｅａｓｙｔｏｂｅｂｒｏｋｅｎ．Ｉｎｆａｃｔｔｈｅｙｍａｉｎｌｙｄｏｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｄｊｕｓｔｍｅｎｔａｎｄｒｏｌｌｉｎｇｍｏｔｉｏｎ．Ｓｔａｉｒｃａｓｅｏｆｓｈｅａｒｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｅｍｅｒｇｅｓ

7、ｉｎｓｈｅａｒｚｏｎｅｕｎｄｅｒｌｏｗａｘｉａｌｓｔｒｅｓｓ．Ｎｅｖｅｒｔｈｅｌｅｓｓ，ｓｈｅａｒｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｉｎｓｈｅａｒｚｏｎｅｍａｎｉｆｅｓｔａｔｉｏｎｓｌｉｎｅａｒｖａｒｉａｔｉｏｎａｎｄｍｏｒｅａｐｐａｒｅｎｔｄｉｌａｔａｎｃｙｅｆｆｅｃｔｕｎｄｅｒｈｉｇｈａｘｉａｌｓｔｒｅｓｓ．Ｔｈｅｃｏａｒｓｅｇｒａｉｎｅｄｓｏｉｌｈａｓｈｉｇｈｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙａｆｔｅｒｓｈｅａｒｉｎｇｆａｉｌｕｒｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｄｅｓｃｅｒｔａｉ

8、ｎｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＣｏａｒｓｅｇｒａｉｎｅｄｓｏｉｌ，Ｌａｒｇｅｓｃａｌｅｄｉｒｅｃｔｓｈｅａｒｔｅｓｔ，Ｏｖｅｒｌａｙｉｎｇｒｉｎｇ，Ｐａｒｔｉｃｌｅｍｏｔｉｏｎ，Ｄｉｌａｔａｎｃｙ，Ｈａｒｄｒｏｃｋ收稿日期：２０１４－０１－０４；收到修改稿日期：２０１４－０３－２７．第一作者简介：张茜（１９８７－），女，硕士生，主要从事岩土体的特性研究及地质灾害防治．Ｅｍａｉｌ：ｔａｎｔａｉｙｕｘｉ＠１２６．ｃｏｍ２３（１）张茜等：