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滑坡是由滑面抗剪强度从峰值降到残余值引起的,滑坡破裂面形成贯通、滑面强度降低是一个长期的物理-化学力学过程,与之对应的是斜坡的长期强度问题。对此过程的研究是滑坡发生机理研究的核心。我们根据固体力学化学理论,用微形态分析、土力学和化学动力学相结合的方法,研究力与水协同作用下土体抗剪强度下降机理。研究共包括了三方面的实验:1滑面、滑体土化学成分、粘粒含量及微结构分析;2重塑土长期强度和微结构分析,并与实际滑面的微形态特征对比;3用常规和开放-流动体系化学动力学试验模拟矿物、土在滑面形成时的力学化学环境,分析反应速度变化及其力学化学意义。实验证实:1滑面强度降低是从微结构变化开始的,风化导致滑面上钾流失,钙、镁、铁氧化物溶蚀,使滑面抗剪强度降低。作为滑面标志物的蒙脱石,在滑面上的含量往往高于邻近面,滑面矿物结晶度和有序度较邻近面差;2重塑土在压力和弱酸作用下抗剪强度、微型态随时间演化,且存在对应关系。变化程度依序为蒙脱土>高龄土>伊利土,强度降低主要是由于作为重塑土胶结物的粘土矿物上离子的交换和流失,导致粒间充填疏松,表现出明显的化学力学强度效应;3土、矿物溶解速率与其表面能、应力正相关,表现出明显的力学化学效应。此外,溶液性质和流动速度也会影响溶解速度。溶蚀速度除受表面反应控制外,在一定条件下,还和扩散速度有关。总的研究显示,滑面裂隙尖端集中应力和地下水的协同作用,将导致滑面胶结物(易溶盐、粘土矿物)溶解速度增加(力学化学自催化效应),强度迅速下降。本文从宏观和微观相结合的角度研究滑面形成机理,为未来对两种不同尺度研究定量对照分析打下实验基础。