發(fā)布時(shí)間：2021-08-13 00:32

　　旨在從巖土力學(xué)性質(zhì)的角度為崩崗侵蝕提供理論依據(jù),采用直接剪切實(shí)驗(yàn),對(duì)鄂東南崩崗區(qū)典型花崗巖風(fēng)化巖土體剖面不同方向上原狀土的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行測定,并分析了花崗巖風(fēng)化巖土體抗剪強(qiáng)度在剖面尺度上的異向性及其影響因素。結(jié)果表明,飽和條件下,花崗巖風(fēng)化巖土體黏聚力和內(nèi)摩擦角的變化范圍分別為3.19～19.26 kPa和26.50°～32.42°,其中B₂層黏聚力最大,而各層次間內(nèi)摩擦角的差異并不明顯（p>0.05）;黏聚力和內(nèi)摩擦角均存在明顯的異向性,其中水平方向總體大于垂直方向,且黏聚力的異向性較內(nèi)摩擦角更明顯。不同方向上抗剪強(qiáng)度的影響機(jī)理不同,其中,垂直于剖面方向上,黏聚力主要受毛管孔隙度（r=-0.97,p<0.01）和粉粒含量（r=0.94,p<0.05）的影響,而水平方向上僅與粉粒含量（r=0.91,p<0.05）顯著相關(guān);而液限對(duì)水平方向上的內(nèi)摩擦角影響顯著（r=-0.99,p<0.05）。對(duì)于花崗巖風(fēng)化巖土體抗剪強(qiáng)度的異向性而言,其主要受自然含水率（r=-0.98,p<0.01）、有機(jī)質(zhì)（r=-0.93,p<0.05）和塑... 

【文章來源】：水土保持學(xué)報(bào). 2019,33(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

剖面和采樣示意

圖2為4種法向應(yīng)力下的土壤在2個(gè)方向上的抗剪強(qiáng)度—剪切位移曲線。飽和條件下,各層土壤的抗剪強(qiáng)度均隨法向應(yīng)力的增加而增加,逐漸趨于穩(wěn)定,總體表現(xiàn)為應(yīng)力硬化特征。對(duì)比不同的土層,相同法向應(yīng)力下的抗剪強(qiáng)度通常隨著土層深度的增加而減小,A層和B1層的抗剪強(qiáng)度較高,而C1層抗剪強(qiáng)度最低,其中A層的峰值抗剪強(qiáng)度為36.62～142.56 kPa,是C1層的1.15～1.23倍,這與不同層次間顆粒組成的差異一致。在整個(gè)土壤剖面內(nèi),土壤黏聚力的變化趨勢與抗剪強(qiáng)度一致(圖3a)。黏聚力包括土粒間引力形成的原始黏聚力和土中化合物的膠結(jié)作用形成的固化黏聚力[30]。A層和B1層黏聚力較大,而C1層和C2層的黏聚力較小,最大黏聚力14.50～19.26 kPa出現(xiàn)在B2層(110—170 cm)。土體的內(nèi)摩擦角則主要由土壤顆粒之間的咬合摩擦力、土壤顆粒粗糙面之間的滑動(dòng)摩擦力和土壤受力產(chǎn)生形變顆粒重新分布共同決定。相同方向下的內(nèi)摩擦角隨深度變化程度較小(圖3b),其中C2層土壤的內(nèi)摩擦角最大,為30.86°～32.42°。

在整個(gè)土壤剖面內(nèi),土壤黏聚力的變化趨勢與抗剪強(qiáng)度一致(圖3a)。黏聚力包括土粒間引力形成的原始黏聚力和土中化合物的膠結(jié)作用形成的固化黏聚力[30]。A層和B1層黏聚力較大,而C1層和C2層的黏聚力較小,最大黏聚力14.50～19.26 kPa出現(xiàn)在B2層(110—170 cm)。土體的內(nèi)摩擦角則主要由土壤顆粒之間的咬合摩擦力、土壤顆粒粗糙面之間的滑動(dòng)摩擦力和土壤受力產(chǎn)生形變顆粒重新分布共同決定。相同方向下的內(nèi)摩擦角隨深度變化程度較小(圖3b),其中C2層土壤的內(nèi)摩擦角最大,為30.86°～32.42°。不同方向土壤的黏聚力和內(nèi)摩擦角與土壤理化性質(zhì)間的相關(guān)分析(表2)表明,飽和條件下,花崗巖風(fēng)化巖土體的黏聚力主要受毛管孔隙度和粉粒含量的影響,其中毛管孔隙度(r=-0.97,p<0.01)和粉粒含量(r=0.94,p<0.05)是導(dǎo)致垂直方向上巖土體黏聚力變化的主要原因,而粉粒含量(r=0.91,p<0.05)則引起水平方向上的黏聚力變化。水平方向下的內(nèi)摩擦角與液限呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.99,p<0.05)。


本文編號(hào)：3339375