降雨作用下坡面土體斷裂破壞機(jī)制研究.pdf

1、邊坡破壞是全球性的地質(zhì)災(zāi)害，給人類帶來(lái)了巨大的財(cái)產(chǎn)和生命損失。針對(duì)降雨條件下的土質(zhì)邊坡破壞，采用試驗(yàn)手段、極限平衡法、斷裂力學(xué)及蠕變等研究方法，對(duì)邊坡的破壞機(jī)制進(jìn)行研究，得到如下創(chuàng)新性結(jié)論:
　　 (1)自主研發(fā)了松散土體斷裂韌度測(cè)試方法及系統(tǒng)，土體的抗拉強(qiáng)度很低，在三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)原理基礎(chǔ)上，為避免加荷方向與試樣重力方向在同一直線上，將試樣沿底邊旋轉(zhuǎn)90°，采用水平加荷方式，使試樣重力與加荷方向垂直，巧妙避免了重力對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響

2、。用此儀器測(cè)試了不同含水率和土石比下的土體斷裂韌度。
　　 (2)分析了邊坡張拉—剪切復(fù)合滑動(dòng)機(jī)理，構(gòu)建了的土質(zhì)邊坡在靜水壓力、滲流力、徑流沖刷和重力作用下的開(kāi)裂模型，建立了降雨作用下的邊坡內(nèi)部拉應(yīng)力的計(jì)算方法，得出了土質(zhì)邊坡飽和區(qū)與拉應(yīng)力之間的關(guān)系，并推導(dǎo)出了潛在拉裂面的開(kāi)裂判據(jù)，確定邊坡的開(kāi)裂位置。將邊坡的飽和深度根據(jù)蠕變階段進(jìn)行了安全深度的劃分:減速蠕變飽和深度，等速蠕變飽和深度和加速蠕變飽和深度。
　　 (3)將

3、邊坡的拉裂縫類比為宏觀裂紋，建立了在重力、裂縫水壓力、沖刷力和滲流力作用下的拉裂縫擴(kuò)展的荷載計(jì)算方法，并將拉裂面斷裂模型分解為2部分:均勻拉應(yīng)力和裂縫水壓力，運(yùn)用斷裂力學(xué)建立了拉力縫尖端斷裂擴(kuò)展的斷裂強(qiáng)度因子計(jì)算公式。提出了用應(yīng)力強(qiáng)度因子和飽和區(qū)計(jì)算拉裂縫深度的概念，根據(jù)應(yīng)力強(qiáng)度因子將降雨作用下的拉裂縫的擴(kuò)展分為三個(gè)階段:即不擴(kuò)展階段，受飽和區(qū)控制擴(kuò)展階段，失穩(wěn)擴(kuò)展階段。
　　 (4)通過(guò)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦吰聝?nèi)部拉應(yīng)力在同一飽和深度下，