黄土边坡开挖卸荷力学响应与破坏机理研究

作者：张子东; 裴向军; 张晓超; 张硕; 袁广; 师伟雄

来源：工程地质学报, 2018, 26(03): 684-693.

DOI：10.13544/j.cnki.jeg.2017-168

• 黄土边坡
• 开挖卸荷
• 应力路径
• 力学参数
• 力学响应
• 破坏机理

开挖黄土边坡诱发的黄土滑坡频繁发生,对黄土地区的工程建设产生了极大的威胁,严重阻碍了各种基础设施建设的推进,认识开挖卸荷过程中黄土边坡的力学响应机制及变形破坏过程,是对此类型滑坡进行防治的前提条件和重要依据。基于此,开展饱和黄土常规三轴剪切试验和卸荷路径下的三轴剪切试验(卸荷三轴试验),着重分析在两种应力路径下饱和黄土的力学响应及变形特征,并以兰州上洼子滑坡为例对其形成机制进行分析。研究表明:(1)在三轴试验中,相比于常规条件,侧向卸荷条件下,虽然孔压增长幅度较低,但卸荷导致侧向压力大大降低,因此孔压比快速增长,有效应力持续降低,对边坡的稳定更为不利;(2)侧向卸荷条件下试样达到峰值强度时所需应变更小(1%2%),表明卸荷条件下边坡更易失稳破坏且具有突发性;(3)两种应力路径下饱和土体抗剪强度参数有显著差异,与标准三轴剪切试验相比,卸载三轴剪切条件下,c’值降低62.32%76.92%,且接近于零,有效内摩擦角φ’值增大26.92%29.77%;(4)采用FLAC-3D对上洼子滑坡进行数值模拟分析,选取侧向卸荷三轴剪切试验结果更符合土体真实应力路径,揭示了上洼子滑坡的破坏模式为"后退渐进式"。

• 单位
  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