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题名冻土区土石混合体冻融交界面剪切性能研究
被引量:13
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作者
唐丽云
王鑫
邱培勇
金龙
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机构
西安科技大学建筑与土木工程学院
蒙特利尔大学工学院民用、地质与采矿工程系
中交第一公路勘察设计研究院有限公司
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期3225-3235,共11页
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基金
国家自然科学基金(No.41502298)。
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文摘
随着全球气候变暖,多年冻土加速退化,冻土区土石混合体边坡稳定性问题日益突出。为探究不同含水率和碎石含量对土石混合体冻融交界面剪切强度的影响。开展土石混合体冻融交界面直剪试验,得出含水率(21%、24%、27%、30%)和含石率(0%、10%、20%、30%、35%、40%)对土石混合体冻融交界面抗剪强度变化的影响规律。试验结果表明:含水率对土石混合体冻融交界面强度的影响可分为快速下降和缓慢下降两个阶段。当含水率从21%增加到27%的过程中,土石混合体冻融交界面强度下降迅速。当含水率从27%增加到30%的过程中,界面抗剪强度继续下降,但下降速率减慢,即含水率对界面强度影响的阈值在27%左右。随着碎石含量增加,界面抗剪强度一直处于增长趋势。当含石率为10%的交界面强度相比不含石的交界面强度有明显增加,最大增长幅度为33%。当含石率大于30%时,土体抗剪强度增长迅速,即含石率对界面强度影响的阈值在30%左右。当含石率一定时,交界面处摩擦角随着含水率增加逐渐减小,在含水率达到27%后变化缓慢,而交界面黏聚力在含水率达到27%前快速减小后趋于缓慢下降。当含水率一定时,随着含石率增加,交界面摩擦角一直处于增长,尤其在含石率超过30%后增长迅速。当含石率从0%增加到30%的过程中,黏聚力先有小幅度下降后处于平缓增长趋势,在含石率超过30%后迅速增加而后又趋于平缓。
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关键词
土石混合体
冻融交界面
直剪试验
多年冻土
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Keywords
soil-rock mixture
freezing-thawing interface
direct shear teat
permafrost
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分类号
TU445
[建筑科学—岩土工程]
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题名基于冻融交界面直剪试验的冻土斜坡失稳过程研究
被引量:15
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作者
高樯
温智
王大雁
牛富俊
谢艳丽
苟廷韬
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机构
中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室
中国科学院大学
国网青海电力公司电力科学试验研究院
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第8期2814-2822,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(No.41771073
No.41471061
+2 种基金
No.41690144)
中国科学院国际合作局对外合作重点项目(No.131B62KYSB20170012)
冻土工程国家重点实验室自主课题(No.SKLFSE-ZT-22)~~
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文摘
为了探讨多年冻土区自然斜坡失稳机制,开展了不同含水率黏土、粉土、砂土的土-冰交界面直接剪切试验和相应融土的直接剪切试验。结果表明,砂土和砂土-冰冻融交界面剪切应力-变形特性主要表现为弹性变形,且剪应力存在明显峰值;粉土、黏土及相应的冻融交界面在很小的变形范围内表现为塑性变形,且剪应力无峰值。水分对砂土活动层抗剪强度影响较弱,表现为水分增高,内摩擦角小幅降低。水分对粉黏土活动层抗剪强度影响剧烈,表现为水分增高,粉黏土黏聚力急剧减小。研究发现,冻土区斜坡失稳更易发生于细颗粒粉黏土中。相对于粉土,粉土-冰冻融交界面抵抗剪切变形的能力更强,粉土斜坡潜在滑动面更易发育在冻融交界面上层附近;相对于黏土,黏土-冰冻融交界面抵抗剪切变形的能力更弱,黏土斜坡更易在冻融交界面处发生滑动。同时,细粒土斜坡极易在达到最大融化深度前提前失稳,斜坡坡度越高,失稳时间越提前。融化期活动层水分增多导致潜在滑动面黏聚力降低是细粒土冻土斜坡失稳的最主要原因,孔隙水压对冻土斜坡具有一定影响,在稳定性评价时要考虑活动层水位的影响。
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关键词
斜坡失稳
冻融交界面
直剪试验
滑动面
多年冻土
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Keywords
slope failure
freezing-thawing interface
direct shear teat
failure surface
permafrost
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分类号
TU445
[建筑科学—岩土工程]
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