梯田型黄土滑坡隐患非饱和土抗剪强度特性

摘要

为研究梯田型黄土滑坡隐患非饱和土抗剪强度特性，以宁夏回族自治区固原市彭阳县挂马沟梯田型黄土滑坡隐患为研究对象，在发生局部变形破坏区及未发生局部变形破坏梯田的对应部位取土样，通过常规直剪试验方法得到不同含水率下4种土样的剪应力与剪切位移关系，分析脆性指数、峰值强度和抗剪强度指标与含水率的关系，利用滤纸法结合FX模型和VG模型拟合出4种土样的土水特征曲线，提出总应力条件和广吸力范围的非饱和土抗剪强度公式。结果表明：4种土样的剪应力与剪切位移关系曲线随着含水率的降低呈增加趋势，接近饱和含水率的试样关系曲线为硬化型，随着含水率的降低逐步过渡到软化型，含水率低于14%呈现断崖式下跌；对于低含水率试样的脆性破坏现象提出了改进脆性指数，对4种土样以脆性指数0.3、含水率14%作为基准划分塑性破坏区和脆性破坏区；土样的峰值强度随着含水率的减小可以分为稳定增长区和波动增长区2个阶段，以14%含水率为界限，随着含水率的上升，抗剪强度指标黏聚力和内摩擦角呈减小趋势；采用广吸力范围改进的非饱和土强度公式，对试验数据进行拟合，拟合度均达到0.844以上。研究成果为梯田型黄土滑坡隐患监测预警及其防治提供理论依据和技术支撑。

关键词

梯田型黄土滑坡隐患 / 抗剪强度 / 脆性指数 / 非饱和土 / 土力学