黄土-基岩接触面特性的环剪试验研究.docx

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1、黄土-基岩接触面特性的环剪试验研究在各类地质灾害中,滑坡危害性较大、分布性较广,对滑坡的研究涉及到土与不同岩土体接触面的大剪切力学特性问题,且在各类基础设施和民用建筑中,土与结构的接触面问题也较为常见,关于接触面问题的研究一直是土与结构静动力相互作用研究中十分重要和关键的课题之一。本文采用HJ-1型环剪仪进行试验,对环剪仪进行简要改装,设置剪切层以上为土样,剪切层以下为有机玻璃环模拟粗糙基岩接触面,在不同有效法向应力、剪切速率下对不同含水率、不同干密度、接触面不同粗糙程度的正常固结重塑黄土进行了接触面环剪试验,研究了不同影响因素下黄土基岩接触面的力学特性及破坏变形规律,主要得出以下结论:(1

2、)剪切速率越大,接触面剪应力达到峰值强度和残余强度所需位移越大,且用时越短;总体来看,剪切速率对黄土-基岩接触面抗剪峰值强度和残余强度影响不大。(2)接触面抗剪强度随土体含水率的增大而减小;接触面残余粘聚力随着土体含水率的增大先增加后减小,在土体的最优含水率附近达到最大值;接触面内摩擦角随土体含水率的增加而减小,但含水率对其影响较小;随着土体含水率的增大,剪切破坏面逐渐转变为向土体内部形成剪切滑动带的破坏。(3)在较大法向应力下,干密度对接触面抗剪强度的影响很小;不同粗糙程度下的接触面峰值和残余抗剪强度都随着法向应力的增大而增大;在接触面为光滑接触面时,不同法向应力下的土接触面抗剪强度达到峰

3、值后出现了较为明显的应变软化;当接触面为光滑接触面时,剪切破坏面均发生在黄土-基岩接触面,未发生在土体中。(4)接触面抗剪强度和接触面粘聚力随接触面粗糙度的增大而增大;粗糙度对接触面摩擦角的影响较小;粗糙度对接触面抗剪强度的影响随粗糙程度的增大逐渐弱化,粗糙度存在一个临界值,当粗糙程度超过这个临界值后,各接触面的剪应力剪切位移曲线趋于相同,不同粗糙程度接触面的粘聚力趋近于土样自身粘聚力,剪切破坏面上移到接触面以上的土体内。