滑帶土的流變特性試驗研究.pdf

1、滑帶是滑坡最重要的結(jié)構(gòu)要素之一，其中記錄了與滑坡發(fā)生和發(fā)展過程密切相關(guān)的物質(zhì)變化和動力學演化信息。滑帶土作為滑動過程中形成的一種特殊巖土體，其流變行為及其特征不僅是滑坡動力學過程反應，而且是評價、預測和預報滑坡的重要依據(jù)。因此，通過先進的實驗技術(shù)和當今的流變理論，確定滑帶土的流變特性，建立其流變模型，進而對滑坡演化趨勢進行分析，具有重要的理論意義和應用價值。這是本文選題的主要出發(fā)點所在。 本文共分五部分，約4 萬字，各章內(nèi)容簡述

2、如下： 第一章包括三部分：一是在大量閱覽國內(nèi)外資料的基礎上，對土的流變和滑坡穩(wěn)定性分析方面的研究進展進行了系統(tǒng)總結(jié)和分析；二是闡述了本項研究的科學意義和應用價值，并針對解決本項研究的主要問題和難題，提出了應當采用的技術(shù)理論和方法途徑；三是對土流變學的發(fā)展進行了展望，認為當前在土的微細結(jié)構(gòu)和非線性流變研究方面存在薄弱環(huán)節(jié)，將會成為今后該領(lǐng)域兩個重要的研究方向。 第二章從基本流變元件和流變模型等方面，概述了土的流變模型理論。

3、介紹了歐幾里德剛體、帕斯卡液體、虎克彈性體、牛頓粘滯體、圣維南塑性體等5 種流變元件的流變方程，以及基本和復合元件、普通元件兩種流變模型。 第三章是本文的核心部分，特別在Mesri 模型修正方面和非飽和流變試驗與飽和試驗結(jié)果比較具有創(chuàng)新性。在近一年半時間中，作者對清江庫區(qū)水布埡滑坡滑帶土樣開展了常規(guī)土工實驗和三軸流變試驗。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，建立了古樹包滑坡滑帶土的Singh-Mitchell 流變模型和Mesri 流變模型，并給出了

4、相應參數(shù)。比較認為，這兩種模型與試驗數(shù)據(jù)的變化趨勢接近，但在等速蠕變階段應變速率明顯比試驗值偏大，由此看來，兩個模型對滑帶土流變規(guī)律的擬合能力欠佳。針對這一不足，本文提出了分段擬合的思想，并修正Mesri 應力－應變－時間關(guān)系。新建立的模型從機理上反映了巖土流變過程表現(xiàn)為衰減蠕變、等速蠕變、穩(wěn)定蠕變或急劇破壞三階段型的基本定性規(guī)律，實現(xiàn)了對Mesri 模型的拓廣，原Mesri 模型實質(zhì)上是修正Meiri 模型的一個特例。據(jù)此，通過對流變

5、試驗數(shù)據(jù)的分段擬合，建立了古樹包滑帶土的修正Mesri 應力－應變－時間關(guān)系。與試數(shù)據(jù)的對比表明，新模型的模擬能力和可靠性較原Mesri 模型明顯提高。對參數(shù)的分析還可以看出，新模型同樣適合對加速蠕變階段模擬。最后通過做非飽和流變試驗，著重對在飽和和非飽和情況下滑帶土的流變特性進行比較。 第四章，提出了有限元方法分析滑坡流變問題的思路和步驟，針對清江水布埡庫區(qū)古樹包滑坡，提出了采用非線性有限元方法對滑坡穩(wěn)定性進行分析的初步構(gòu)想。