異質(zhì)土體間大剪切力學特性環(huán)剪試驗研究.pdf

1、近幾年來，隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展以及人類社會和工程建設(shè)的需求，在我國發(fā)生了大量獨具發(fā)生機理和運動特征的滑坡災害現(xiàn)象。這些滑坡的發(fā)生過程實際上是其滑坡體沿滑動面在一定的滑動路徑上發(fā)生較大位移的滑動剪切過程，在這一剪切破壞的過程中，在不同沿途介質(zhì)間的界面剪切效應會改變原有巖土體的物理及力學性質(zhì)。雖然國內(nèi)外眾多的研究者和機構(gòu)對滑坡災害進行了一系列的詳細研究，但是對不同巖土體介質(zhì)間的大剪切力學性質(zhì)的研究尚不夠深入。因此，有必要采取一定的技術(shù)手段，針

2、對該類異質(zhì)土大剪切力學性質(zhì)進行詳細的試驗研究。
　　室內(nèi)土工試驗是研究土體剪切力學性質(zhì)最有效的試驗方法之一，但因常規(guī)直剪儀和三軸壓縮儀受其結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的限制無法滿足土的較大位移剪切的試驗條件。由于環(huán)剪儀具有獨特的環(huán)形剪切設(shè)計，且試樣在剪切過程中其剪切面面積可以保持不變和試樣可在連續(xù)的位移條件下進行剪切等特點，因而能夠滿足在大剪切位移條件下對土體力學性質(zhì)研究的要求和條件。環(huán)剪儀所具有的獨特的設(shè)計構(gòu)造和試驗功能，使其成為一種專門適用于土

3、體在大剪切位移條件下力學性質(zhì)研究的土工試驗設(shè)備。隨著科技的進步和發(fā)展，環(huán)剪儀逐漸應用于土的應變軟化、土的殘余抗剪強度、土與結(jié)構(gòu)物接觸界面間力學特性以及地質(zhì)災害成因分析等多種研究領(lǐng)域。
　　本文借鑒了國內(nèi)外關(guān)于不同土體間大剪切力學性質(zhì)的研究經(jīng)驗和成果，并參考了大量文獻，收集各種相關(guān)資料。利用吉林大學的大型高速環(huán)剪儀，針對大連濱海粉質(zhì)黏土、標準砂和由這兩種土組成的異質(zhì)土分別進行了一系列的環(huán)剪試驗研究。本文具體完成的工作如下：
　

4、　(1)本文首先查閱了國內(nèi)外關(guān)于滑坡災害的研究成果，分析了實際滑坡的發(fā)生和運動機理，提出了本項研究的現(xiàn)實意義。
　　(2)詳細研究了關(guān)于殘余強度的三種室內(nèi)測定方法，闡述了直剪儀、三軸壓縮儀及環(huán)剪儀的結(jié)構(gòu)原理和適用條件。
　　(3)詳細介紹了本次試驗所選用的試驗儀器—大型高速環(huán)剪儀。采用該大型高速環(huán)剪儀在不同法向應力和剪切速度條件下分別對大連濱海粉質(zhì)黏土和標準砂這兩種單一土樣的峰值強度、殘余強度和應變軟化特性分別進行了詳細的試

5、驗研究。然后將大連濱海粉質(zhì)黏土和標準砂按照一定的方法制成異質(zhì)土樣，對該異質(zhì)土樣的大剪切力學特性進行環(huán)剪試驗研究。
　　(4)通過多組試驗得出了不同法向應力和剪切速度條件下大連濱海粉質(zhì)黏土和標準砂這兩種單一土的剪切位移-剪切應力關(guān)系曲線，同時對每組粉質(zhì)黏土的峰值抗剪強度與法向應力的關(guān)系進行擬合，并對以上試驗結(jié)果的形成機理進行了分析。
　　(5)基于兩種單一土樣的環(huán)剪試驗結(jié)果，對由兩種單一土組成的異質(zhì)土進行了詳細的環(huán)剪試驗研究，