三峽庫區高邊坡紫色土抗剪強度的水敏性特征

作者：黃海均,毛海濤,嚴新軍,申紀偉,侍克斌,楊印

摘要：為了研究高邊坡紫色土的抗剪強度及變形隨含水率的變化規律,在不同圍壓下對不同含水率的非飽和重塑紫色土進行了固結不排水三軸試驗。結果表明:在不同的含水率及圍壓條件下,土體應力-應變關系曲線均呈現出“持續硬化”甚至“加速硬化”現象。其應力-應變關系曲線經歷了3個階段:軸向應變0%~2.3%為彈性階段,2.3%~4%為應變硬化階段,4%后逐漸變為屈服階段。在同一圍壓下,土體主應力差峰值隨含水率的增加而降低,其峰值下降幅度最大可達67.37%。不同含水率下的最大主應力差與圍壓均表現出較好的線性關系。在給定含水率下,主應力差峰值隨圍壓的增加而明顯增大,其峰值增大幅度最大可達150.98%,但隨著含水率的升高,這種增大趨勢逐漸減小,且圍壓對紫色土抗剪強度影響約為含水率對其影響的66.63%。隨著含水率的增加,土壤的內聚力先增加后減小,峰值處的含水率為12%;而土壤的內摩擦角隨含水率的增加呈現一階線性減小,且下降程度最大可達56.88%。土體任意平面(破壞面)上σ-τ曲線的斜率隨著含水率的增加而逐漸減小,而破壞包面逐漸變緩。分析并討論了含水率對紫色土內部結構、顆粒間作用力及特性的影響,以期為三峽庫區高邊坡紫色土的綜合治理提供理論支持和技術支撐。

發文機構：重慶三峽學院土木工程學院 新疆農業大學水利與土木工程學院

關鍵詞：三軸試驗抗剪強度含水率非飽和土triaxial testshear strengthwater contentunsaturated soils

分類號： TU452[建筑科學—巖土工程]