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摘要
层间错动带具有延伸规模大、物理力学性质较差等特点。水库蓄水后，水位抬升使层间错动带受到较大的水压力。在高水压力作用下，层间错动带的抗剪强度及其演化规律，尚待开展试验研究。采用新研发的HMSS-300型现场结构面水力耦合直剪试验系统，针对溪洛渡水电站的层间错动带进行了不同水压力-应力耦合作用下的直剪试验，探讨了层间错动带水力耦合作用下的抗剪强度特征及其变化规律。研究结果表明：水力耦合作用下，层间错动带抗剪断过程的剪应力-剪切位移曲线具有明显的峰值，法向位移随剪切位移的增加大多表现出先剪胀后剪缩的特征。层间错动带的有效内摩擦角随水压力的升高而降低，二者呈负指数关系；有效黏聚力也随水压力的升高而降低，二者同样呈负指数关系。在0～2.0MPa水压力条件下，层间错动带有效内摩擦角劣化程度为7%～22%，有效黏聚力的劣化程度为32%～93%，表明水压力的增加对层间错动带的有效黏聚力影响更加明显。在不同法向荷载-水压力耦合作用下层间错动带呈现出剪切滑移破坏模式与中、细角砾岩颗粒的剪断-滑移混合破坏模式。在水力耦合条件下，黏土矿物的软化、膨胀与水侵入层间错动的颗粒之间以及黏土矿物的结构单位层之间形成水分子层是导致层间错动带抗剪强度劣化的主要因素。
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单位长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室
