城市生活垃圾土的大型水平剪切试验研究

垃圾土成分极不均匀,工程性质变化幅度大,小直径、小尺寸试样的试验结果难以反映垃圾土的宏观性质。为获取具有代表性的城市生活垃圾抗剪强度参数,采用大尺寸试样分析城市生活垃圾的组成,测定垃圾土的容重和含水率,利用自研的水平推剪试验装置进行大型水平推剪试验。研究结果表明:城市生活垃圾经过4 a降解,垃圾成分主要以土、建筑垃圾、塑料和玻璃陶瓷为主,厨余和纸制品等易降解部分基本降解完毕;生活垃圾的密度为1.06～1.25 g/cm3,小于普通土;生活垃圾的含水率为18.10%～25.63%。重塑垃圾土的抗剪强度指标为:c=41.94 kPa,φ=26.46°;饱和重塑垃圾土的抗剪强度指标为:c=47.96 kPa,φ=25.26°。浸水饱和后的垃圾土,内摩擦角略有降低,黏聚力有小幅增长;试验结果与大型三轴试验较为接近。

不同角度基覆面上土石混合体变形试验研究及对滑坡演化的启示

由于基覆面的角度会对土石混合体滑坡的变形破坏产生重要影响,研究土石混合体滑坡的基覆面角度作用规律对于全面评价土石混合体滑坡的稳定性具有重要意义,然而目前基覆面角度研究定量化不足。为了研究在不同角度基覆面情况下土石混合体的变形破坏,利用设计的大型推剪仪对不同角度基覆面情况下的土石混合体变形破坏开展试验研究。结果表明:随着基覆面角度的增加,剪切面与基覆面的夹角增大,剪切面与基覆面的距离也会增加。当基覆面角度为25°时,位于剪切破裂带的土石混合体整体运移程度最好,当基覆面角度为45°时,位于剪切破裂带的土石混合体破裂程度最严重,土石混合体的整体运移程度最差,滑裂带治理难度最大。随着基覆面角度的增加,最大剪应力先增大后减小,中间出现临界作用角度(为45°),此时土石混合体变形破坏过程中的最大剪应力达到最大,孔隙水压力变化值与土压力变化值达到峰值所需要时间最长。本研究阐明了不同角度基覆面上土石混合体的强度及变形特征,揭示基覆面角度对土石混合体强度及变形破坏的作用机理,并确定了土石混合体与基覆面作用的临界作用角度,为今后评价基于土石混合体基覆面角度控制作用的滑坡等地质灾害的稳定性提供了一定的理论依据。

土石混合体变形破坏的基覆面效应研究

为了研究含石量的变化对土石混合体变形破坏演化规律的影响,考虑了基覆面效应的含石量因素,对土石混合体的变形破坏问题进行了分析.采用自主设计的大型推剪仪对剪切面与基覆面的夹角进行了研究,得到了不同含石量情况下最大剪应力的变化规律,借助渗压计与土压力计研究了孔隙水压力与土压力的变化规律.研究结果表明:当含石量从10%增加至50%时,相同剪切位移情况下土石混合体的抗剪强度会增加,剪切面与基覆面的夹角增加80%;在基覆面底部,剪切面与基覆面的距离增加63.6%;土石混合体变形破坏的最大剪应力即峰值强度增加32.5%;孔隙水压力变化值达到最大值所需的时间增加78.9%;土压力变化值达到最大值所需的时间增加80%;在试验过程中石块会发生翻滚旋转,不会发生被剪断,石块最终会指向土石混合体剪切破坏的方向.

土石混合体变形破坏的不同形态基覆面效应试验研究

土石混合体滑坡是我国山区最为常见的灾害之一,该类滑坡的变形与破坏往往受下覆相对稳定的基岩界面(基覆面)影响,基于此,为了研究不同形态基覆面对土石混合体变形破坏的影响,采用自行研制的大型推剪仪对不同形态的基覆面情况下的土石混合体变形破坏开展试验研究。研究结果表明:孔隙水压力变化值和土压力变化值随时间整体会呈现先上升后下降的变化趋势。由于土石混合体内部土石结构以及裂隙的不断变化,孔隙水压力变化值和土压力变化值会在最大值过后出现波动变化。当基覆面的形态为平直状时,滑裂面与基覆面的夹角最小,最大剪应力最大,孔隙水压力变化值与土压力变化值达到最大值所需要的时间最长。当基覆面的形态为台阶状时,滑裂面与基覆面的夹角最大,最大剪应力最小,孔隙水压力变化值与土压力变化值达到最大值所需要的时间最短。