【摘 要】
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泥化夹层的物理力学性能差、强度低,是顺层边坡中较常见的软弱夹层之一,也是引起边坡失稳破坏的重要因素,其在岩体边坡稳定中往往起控制作用。顺层边坡中泥化夹层的破坏是由
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泥化夹层的物理力学性能差、强度低,是顺层边坡中较常见的软弱夹层之一,也是引起边坡失稳破坏的重要因素,其在岩体边坡稳定中往往起控制作用。顺层边坡中泥化夹层的破坏是由于内部微细观缺陷(损伤)集中体现的结果,泥化夹层由于受到外界因素的影响(降雨、边坡开挖等),其受力状态发生变化,内部微细观结构不断变化,损伤萌生、发展,随着外界因素的作用,泥化夹层内部损伤不断积聚最终逐渐演化为宏观力学性能的劣化,导致泥化夹层的损伤破坏,为顺层边坡的失稳破坏创造了条件。当前对泥化夹层的研究多集中在其宏观力学性能的研究,对在荷载作用下泥化夹层内部细观损伤演化基本没有涉及,文中以小塝上顺层滑坡后壁中的泥化夹层原状试样为试验对象,对泥化夹层进行单轴压缩试验和三轴剪切试验研究,基于CT扫描对泥化夹层在荷载作用下的细观损伤进行识别,并研究了泥化夹层的损伤演化规律,探讨了吸力对泥化夹层原状样强度和损伤扩展的影响,主要研究内容和方法有以下几点:(1)通过加载过程中对泥化夹层的CT扫描得到的CT图像和CT数据,对泥化夹层细观损伤演化过程进行分析:通过CT图像直观地观察泥化夹层原状样由于荷载的增加其损伤变化过程;通过对原状样加载过程中CT数的变化分析得到泥化夹层细观结构损伤演化规律。(2)研究了泥化夹层在吸力作用下的力学性能,文中对泥化夹层原状样施加200kPa的吸力,控制净围压在50kPa、100kPa、200kPa,得到了泥化夹层在200kPa吸力不同围压下的偏应力与轴向应变的关系曲线,并与未加吸力时的试验曲线对比分析,研究发现吸力对泥化夹层的强度有较大影响。(3)对单轴压缩、三轴剪切的试验结果进行分析,得到泥化夹层加载过程中变形模量与轴向应变的关系曲线,将变形模量峰值强度对应的(偏)应力(应变)作为泥化夹层的损伤应力(应变)门槛值,以泥化夹层损伤应力门槛值时的变形模量为基准无损变形模量,定义了基于变形模量的损伤变量,分析研究了不同围压和吸力对泥化夹层损伤演化的影响,得到了泥化夹层的损伤演化方程和损伤本构关系。论文通过泥化夹层单轴压缩试验和三轴剪切试验,运用损伤理论与CT扫描技术对泥化夹层细观损伤进行识别分析,在只考虑轴向损伤的情况下定义了基于变形模量的损伤变量,对损伤变量与轴向应变的关系进行分析研究,得到了泥化夹层的损伤演化规律,并初步探讨了有吸力作用的不同围压下的泥化夹层力学特性和损伤演化规律。
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