甘肃省通渭县土-岩接触面滑坡界面土体力学研究

摘要

土-岩接触面滑坡中界面土体的剪切力学特性是研究此类滑坡致灾机理的关键。2019年9月14日，甘肃省定西市通渭县常家河镇小庄村发生黄土-泥岩接触面滑坡局部复活，形成新滑坡(简称常河滑坡)。该滑坡灾害主要由前期持续强降雨作用引发，其致灾机制为：降雨渗透导致老滑坡应力状态改变，致使土体抗剪强度劣化，最终触发滑坡失稳。为探究土-岩接触面滑坡中土体和土-岩接触面处应力-应变关系，阐明在内外部因素影响下土体内部剪切力学特性变化规律，选取常河滑坡中土体和全风化泥岩，开展不同含水率、渗透条件、剪切速率及地层岩性结构影响下的岩土体直剪试验；试验结束后对数据进行拟合处理，分析土体内部剪切力学行为。结果表明：原状土、重塑土和土-岩接触面试样的剪切应力均随含水率增大而减小，其峰值抗剪强度与含水率均呈负相关；原状土表现出应变软化特征，重塑土和土-岩接触面试样均表现出应变硬化特征。在渗透条件差异影响下，原状土、重塑土和土-岩接触面试样透水时的剪切应力高于隔水时，其中，原状土和重塑土的抗剪强度差值大于土-岩接触面试样，这与土-岩接触面结构的渗透性特征有关。随着剪切速率增大，重塑土和土-岩接触面试样的剪切应力逐步减小，其抗剪强度与剪切速率呈负相关。不同地层岩性结构影响下，土-岩接触面试样的抗剪强度在多数情况下大于土体试样，但当含水率接近液限时，两种试样的抗剪强度差值缩小。

关键词

土-岩接触面滑坡 / 直剪试验 / 渗透条件 / 剪切速率 / 通渭县

基金资助

国家自然科学基金项目(42067066); 甘肃省重点研发计划项目(23YFFA0030); 甘肃省科学院应用研发项目(2021JKG08); 甘肃省重点人才项目(2022RCXM094)