粘性滑带土残余强度参数与定向性粘土矿物的相关性试验研究

来源 :中南林业科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ben349408481
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我国目前已成为世界上滑坡等地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一,开展滑坡的预防与治理成为一项非常迫切和极为重要的工作。滑带土残余强度参数的取值是滑坡稳定性评价及滑坡治理工程设计中极为关键的问题,特别是在滑坡应急治理时快速取得残余强度参数至关重要。但目前在滑坡治理工程实践中如何经济快捷地获取精准残余强度参数是急待解决的问题。本研究以多个不同地域的5种滑坡的25组典型天然粘性滑带土为研究对象,对土样进行恒压环剪、X射线衍射(XRD)及液、塑限联合测定等试验的基础上,对形成滑带土残余强度的根本因素一(定向性矿物的定向排列)定向性矿物总量与残余强度参数的相关性进行了深入研究,旨在为能更加方便快捷地获取精确的残余强度参数提供全新思路及方法,研究成果对滑坡预警、滑坡稳定性评价及应急治理工程设计等具有重要的科学理论和工程应用价值。主要研究成果如下:(1)大位移剪切下,粘聚力c值趋近为0,在工程应用确定残余强度τr中,仅需考虑残余强度参数内摩察角φ_r。(2)塑性指数、粘粒百分含量均不能作为粘性滑带土残余强度参数良好的估算因素。当塑性指数Ip<40时,塑性指数Ip对残余强度参数φ_r无显著相关性;当塑性指数Ip≥40时,与残余强度参数φ_r呈现出一定的的相关性。粘粒含量CF在40%70%时才对残余强度参数φ_r有负相关影响。(3)粘性滑带土富含蒙脱石时,蒙脱石含量可以作为推测残余强度参数φ_r值的要素。定向性矿物蒙脱石对粘性滑带土残余强度参数φ_r具有较强的控制作用,蒙脱石片状颗粒间摩擦强度低,对于富含蒙脱石30%以上的粘性滑带土即可显著降低粘性滑带土的残余强度,两者间存在着明显的相关性,当蒙脱石含量<30%时,两者间无显著相关性。(4)全体定向性矿物的定向排列是残余强度产生的根本原因,粘性滑带土残余强度参数φ_r随着定向性粘土矿物总量的增加,φ_r整体呈现慢-快-慢的椅形曲线递减趋势。滑坡应急防治工程实践中,可以充分应用粘性滑带土残余强度参数与定向性矿物总量间的相关性方程,经济快捷地获取科学合理的残余强度参数指标。
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