某大型水库库区滑坡滑带土蠕变试验研究.pdf

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1、第44卷第l3期人民长江Vo1．44．No．132013年7月YangtzeRiverJuly，2013文章编号：1001—4179(2013)13—0029—06某大型水库库区滑坡滑带土蠕变试验研究屈若枫，陈讼2，徐光黎(1．中国地质大学(武汉)工程学院，湖北武汉430074；2．武汉市建筑设计院，湖北武汉430014)摘要：滑坡滑带土的蠕变特性往往对滑坡的稳定性评价有着重要意义。以湖北省某大型水库库区滑坡为研究背景。宏观分析了滑带土岩性、矿物成分、物理力学特征等因素对蠕变特性的影响，进而对崩滑体滑带土

2、进行了剪切蠕变试验研究。试验表明，滑带土具有较强的蠕变特性，表现为滑带土在荷载等级较低时，变形速率随时间减小，最后趋于零，为衰减蠕变的过程；在荷载等级相对较高时，尤其在最高荷载等级时，变形速率随时间增大。最终趋于某个极限值或至试样破坏，表现为非衰减蠕变过程；Burgers蠕变模型相比其他模型而言，更符合库区滑坡滑带土本构模型，通过蠕变方程参数的辨识，得到了滑带土的蠕变本构方程；通过蠕变曲线得到了滑带土的长期强度，该强度比相应应力状态下的峰值强度减少20％左右。关键词：滑带土；蠕变试验；本构模型；长期强度；

3、库区中图法分类号：P642．22文献标志码：A库区滑坡作为一种特殊型滑坡，其与一般滑坡最的抗剪强度有较大幅度降低的特点，建议计算坡体稳主要的区别在于，库区蓄水区域或局部地段改变了地定性时应采用长期抗剪强度参数，而不应用瞬时强度下水的补给、渗流和排泄条件，进而改变了岩土体的状参数；陈晶晶等结合Mesri等学者的研究成果，采用态和力学特征。滑带是滑坡内先天存在或后期发育的适用范围广的Singh—Mitchell应变速率时间关系方程软弱夹层结构带，滑动后滑带显示典型的剪切结构带描述了土体的蠕变特性。的特征，作为

4、与周围物质差异明显的软弱带，滑带特征本文以湖北某大型水库库区滑坡为研究背景，宏必然异于周围物质。因此，滑带土的物理力学参数取观分析了滑带土的岩性、矿物成分、物理力学特征等因值研究，对于滑坡稳定性研究和变形过程分析都具有素对蠕变特性的影响，进而对滑带土进行了剪切蠕变重要意义。试验研究。对于库区滑坡滑带土强度性质的研究，国内外学1土的蠕变特性者从宏观、微观上都进行了不同程度的探索，周平根⋯认为影响滑带土强度的因素有：水的作用(含水土的蠕变是指在应力不变(总应力或有效应力)的软化作用、含水量及水质成分)、滑带土

5、前期变形的情况下土的应变随时间而增长的现象。在实际工程大小及时间，滑带土的矿物成分，滑带土的结构连接特中，岩土体或软弱夹层的蠕变特性往往是引起滑坡破征，滑带土的黏度分布、黏粒含量及塑性指数等。王琛坏与失稳的主要原因。滑坡的蠕变是指组成滑坡的岩等完成了泄滩古滑坡滑动带土的三轴排水蠕变试体和土体在自重应力以及水平应力为主的作用下，变验，给出了滑动带土的剪应力一应变一时间关系；韩爱形随时间而持续增加的性质。导致与时间有关的滑坡果根据大型滑坡滑带土的长期强度较发生蠕变前变形主要是岩土体蠕变引起的，因此研究岩土体材

6、料收稿日期：2013一O3—14基金项目：湖北省重点科技攻关计划基金项目(2005AA308B002)作者简介：屈若枫，男，硕士研究生，主要从事岩土体稳定性、地基处理及基坑工程等方面的研究工作。E—mail：quruofeng@hot-mail．com30人民长江的蠕变特性尤其是滑带土的蠕变特性极其重要。Az=K×(．r⋯)／n，K=0．65—0．85(本论文对于试样大量蠕变实验研究表明：岩土体的抗剪强度取K=0．65，其中r／,为加载级数)。在实际操作中，根据是随着剪应力作用时间的延长而降低。许多滑坡灾

7、害试验过程中变形情况需要对进行适当调整，根据上发生之前，大多要经历一定时间的孕育后才发生失稳述方法确定的滑带土试样的正应力和剪应力见表1。破坏。滑带土的蠕变特性受以下因素的影响：①矿表1蠕变试验分级加载设计方案kPa物成分；②含水量及孔隙水；③应力大小。2滑带土的蠕变试验与结果分析滑带土的蠕变试验一般可分为现场试验和室内试验，现场试验是在实际工程中测试土体的蠕变数据，如地基的长期沉降，基坑开挖后侧壁向基坑临空的位移、2．2．3试验仪器和试验步骤边坡和滑坡的长期位移等；室内蠕变试验可以在三轴考虑到滑坡体所在

8、区域常年降雨量丰富的实际情蠕变试验仪和直剪蠕变仪上进行。况，为了尽可能地模拟滑坡体的实际情况，蠕变试验采2．1蠕变试验加载方法的确定用饱水样进行。试样剪切面以下部分置于剪切盒内采对于土的室内蠕变试验，有两种不同的加载方式，用加水饱和的方法。试验采用应力控制式直剪蠕变即分别加载和分级加载。。。但是由于真正做到严格仪，每级剪应力荷载下剪切蠕变位移稳定标准是，48h的分别加载并不是很容易，所以室内蠕变试验一般不两次读数差不大于0．0