基于CT扫描和仿真试验研究黄土坡滑坡原状滑带土力学参数

采集大量巴东黄土坡滑坡原状滑带土样本,采用CT扫描获取原状滑带土内部颗粒分布,并初步判断样本属土–石混合体。挑选典型CT扫描图像并经过栅格化处理,对原状滑带土进行三轴数值试验,其中滑带土细组构(粒径小于2 mm)部分采用直剪试验获取其力学参数,粗粒碎石(粒径大于2 mm)部分参照滑床母岩的力学参数,根据仿真计算结果分析原状样本破坏机制,并对比土–石混合体与纯土(细组构)力学参数的区别。研究结果表明:与纯土剪切强度相比,原状滑带土内摩擦角提高不明显,而黏聚力却能提高80%以上。据分析,土–石混合体中含石量仅为30%左右,不会改变细组构作为骨架的实际情况,但变形过程中,碎石运动速率较细组构慢,在较大法向应力作用下对细组构产生有效阻力,从而在碎石与土界面处提供类似于挡土墙与填土界面的主动土压力外摩擦角,在莫尔圆中,该作用反映在土–石混合体系黏聚力的显著提高上,通过分析滑带中采集到的大块石表面力学痕迹找到相关依据。该研究方法可为获取真实有效的滑带土剪切强度参数提供一条新思路。