流滑應(yīng)力路徑下剪脹性砂土變形特性的試驗研究.pdf

1、震害調(diào)查和室內(nèi)模型試驗表明:即使是剪脹性砂土構(gòu)成的邊坡或構(gòu)筑物（具有驅(qū)動剪應(yīng)力）也可能產(chǎn)生流滑破壞，這種破壞與震后砂土單元中孔隙水滲流導(dǎo)致的局部砂土在剪切過程中吸水膨脹有關(guān)?，F(xiàn)有的基于極限平衡的邊坡穩(wěn)定性評價方法不能準確給出震后一段時間中密至密實的剪脹性砂土邊坡或構(gòu)筑物出現(xiàn)流滑破壞的原因。該問題雖然已得到巖土工程領(lǐng)域的廣泛共識，成為土工抗震領(lǐng)域研究的新熱點，但是目前還未取得重要突破。
　　本文首先通過精細的、較高質(zhì)量的室內(nèi)三軸試驗

2、來再現(xiàn)飽和砂土在常偏應(yīng)力和循環(huán)加載兩種流滑應(yīng)力路徑下的力學(xué)響應(yīng)，探究飽和砂土在兩種流滑應(yīng)力路徑下的應(yīng)力應(yīng)變特征和強度變化的規(guī)律性，并指出:
　　(1)靜三軸的流滑應(yīng)力路徑試驗研究表明，相對密實度對剪切吸水階段的應(yīng)力峰值存在顯著影響，相對密實度越大的試樣偏應(yīng)力峰值越大。
　　(2)流滑應(yīng)力路徑的靜三軸和動三軸試驗研究均表明:a）流滑階段試樣的剪切吸水體變變化規(guī)律和相對密實度和剪脹性密切相關(guān)，試樣初始相對密實度越大則流滑階段的剪

3、切吸水體變量越大，剪脹量也越大;b）不同應(yīng)力狀態(tài)下的相同密實度的試樣在流滑階段的吸水體變規(guī)律基本相同，即流滑階段的剪切吸水體變與初始應(yīng)力狀態(tài)沒有明顯關(guān)系，僅取決于初始密實度。
　　(3)采用靜三軸試驗的剪切吸水和動三軸試驗的循環(huán)加載的兩種方法均可促使試樣出現(xiàn)流滑大變形現(xiàn)象，且兩種試驗中觀測到相同初始密實度的土樣在流滑階段的體變與軸向應(yīng)變關(guān)系規(guī)律基本一致，即流滑階段的剪切吸水體變和軸向應(yīng)變的關(guān)系僅與初始密實度相關(guān)，而與流滑階段之前觸

4、發(fā)流滑的應(yīng)力路徑無關(guān)。
　　在此基礎(chǔ)上，基于震后剪脹性砂土地基或構(gòu)筑物中土單元孔隙水滲流，超靜孔壓消散過程的角度，進一步分析了流滑破壞發(fā)生的原因，并結(jié)合已有描述剪脹性砂土流滑階段變形特性的本構(gòu)模型，采用基于有限差分的數(shù)值計算方法再現(xiàn)剪脹性砂土邊坡或構(gòu)筑物流滑破壞的全過程。數(shù)值計算結(jié)果顯示，在地震后的一段時間內(nèi)，由于滲透性的不同，孔壓從滲透性較好的土層底部開始往上部區(qū)域轉(zhuǎn)移，位于黏性土層下方的頂部砂土單元由于向上的滲透作用受阻，來自