论文部分内容阅读
作为滑坡的重要组成部分,滑带土与滑坡的发展变形和稳定性密切相关,而滑坡失稳,水又是最主要的诱发因素,因此深入研究水与滑带土之间的相互作用具有重要的理论意义和实际工程意义。
本论文是以我校三峡中心“吊钟坝滑坡群灾害评价与预测”科研项目为依托,在收集大量资料并结合野外踏勘基础上,选取Ⅰ-1号滑坡滑带土为研究对象,分析水-土相互作用下,滑带土物理、化学、力学性质的变化及其之间的相互关系。本文在参阅国内外同类研究的基础上,设计了室内不同饱水时间下的水-土相互作用实验。通过测定不同饱水时间下试样的峰值强度、残余强度的变化,借助X射线衍射仪、红外光谱仪对试样进行矿物成分分析,利用离子色谱法对水样进行阴离子变化测试,运用扫描电镜测试分析不同饱水时间下的土样结构变化,对水-土相互作用条件下滑带土物理、化学、力学性质的变化及其相互作用的关系,得出了一些新的认识:
(1)当滑坡趋于不稳定时,滑坡体前缘地表水中阴、阳离子含量明显增多,增多倍数达数十倍。
(2)随着饱水时间的增长,滑带土峰值强度的内聚力持续降低,7天后下降速度变缓;内摩擦角的值在饱水1天后迅速下降,之后持续缓慢下降。
(3)随着饱水时间的增长,滑带土残余强度的内聚力持续降低;内摩擦角的值不随饱水时间的改变而改变。
(4)随着饱水时间的增长,滑带土的矿物成分变化不大,仅在饱水1天时与饱水前相比蒙脱石含量有所变化,主要原因是蒙脱石晶层间交换阳离子容易被交换。
(5)随着饱水时间的增长,浸泡试样的溶液中的氯离子、氟离子、硫酸根离子含量不断升高,在10天后陡然升高,主要是因为10天事丝状杆菌的出现,加速了水-土离子交换的速度,增大了离子交换的容量,丝状杆菌的离子交换容量可达600mmol/100g。
(6)饱水前后,滑带土的微观结构也发生了一定的变化,饱水前试样的结构为较长的曲片状叠聚体,饱水1天后为短的平片状叠聚体,饱水三天后出现絮凝体,饱水7天后以絮凝体为主且出现了凝聚体,饱水10天后看到明显的淋滤作用,土体结构变为开放的絮凝体,同时出现丝状杆菌,饱水15天后,稍密型的凝聚体,但机构混乱。
(7)通过以上分析可以知道,滑带土在饱水后1天左右的时间内,强度降低的最快,引起强度降低的最主要原因是水-土间的物理润滑作用,这也就是说很多滑坡,应该是在饱水后一段不太长的时间内发生失稳。
(8)水-土间相互的化学作用是其结构改变的原因,在短的时间范围内,土体强度降低水-土的物理作用大于化学作用,但从长期的地质年代来看,化学作用又是岩(土)体强度降低的主要原因,如岩体风化带的形成,淤泥质等软土的形成,此次试验假设有足够长的时间,那么试样也将变为淤泥质性质。
(9)滑带土残余强度的内摩擦角主要受矿物成分及含量的控制。
(10)滑带土在饱水后其渗透系数先增后减,主要由其结构决定。