四川理小歧村冰碛物角砾土抗剪强度特性研究-人民长江.pdf

第４６卷 第１２期 人　民　长　江 Ｖｏｌ．４６，Ｎｏ．１２ ２０１５年 ６月　 　 Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｒｉｖｅｒ　 　 Ｊｕｎｅ， ２０１５ 　　文章编号：１００１－４１７９（２０１５）１２－００３７－０５ 四川理县小歧村冰碛物角砾土抗剪强度特性研究 李 骅 锦，冯 文 凯，许　强，周　飞 （成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川 成都 ６１００５９） 摘要：在岷江上游的干暖河谷地区分布有众多高陡且持续变形的大型冰碛物堆积体，现场调查研究发现，该类 冰碛物具有极强的水敏性。利用室内力学强度试验和 ＳＷＣＣ试验，对不同含水率下冰碛物的水敏特征进行 了研究。结果表明：冰碛物土体中黏粒含量低（１７％），遇水易崩解，加之土体的大颗粒性，使得土体凝聚力、 内摩擦角均随其饱和度增加而减小，其中内摩擦角可减小到最初的１／３左右，凝聚力减小到最初的 １／８左右； 当其饱和度介于 １０％ ～７０％时，土体水敏性表现尤其明显。根据物质组分特征，利用 ＭＡＴＬＡＢ编程，确定了 凝聚力偏移量的修正公式，并建立了Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ准则修正模型。该模型能较好反映该类角砾土的力学特 性，对该类土力学特性的研究有参考价值。 关　键　词：水敏性；ＳＷＣＣ曲线；物质组分；强度模型；凝聚力偏移量 中图法分类号：Ｐ６４２　　　文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１６２３２／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－４１７９．２０１５．１２．００９ 　　在岷江上游干暖河谷区域分布着众多大型、特大 究有关冰碛堆积体的工程地质问题以及其内部物质组 型的冰碛堆积体，这些冰碛堆积体在河谷沿岸形成了 成、成因和结构特征等方面特征的研究尤为突出［１－３］。 大量高陡的自然边坡，且持续变形较为显著。由于该 但是涉及到冰碛堆积体含水率方面的研究工作却不是 区域沿河建有大量城镇，故这些边坡的稳定状态对这 很多，所以也很难找到关于该领域冰碛物堆积体力学 些城镇的建设与城镇居民的安全有着重大的影响。观 特性研究的文献。 测发现，在地震和降雨作用下，该类大型冰碛堆积体斜 非饱和土力学特性的研究离不开对其土水特征曲 坡的稳定性会降低，尤其在降雨作用下，该类型冰碛堆 线的研究，其数学表达形式对非饱和土体强度公式和 积物强度参数下降显著。这些冰碛堆积体经历了寒冷 其本构关系表达有十分重要的意义。随着科技的进 气候条件 －气候变暖 －干暖少雨的气候变迁历史，随 步，越来越多的数学模型被用以描述非饱和土的土水 着它们从高海拔寒冷地区运移下来，先前土体中的冰 特征曲线。土水特征曲线的数学建模会根据土体类型 块逐渐融化，而后堆积在河谷两岸。土体从冻土到过 的不同而调整，目前，有对数函数的幂函数形式、幂函 饱和再到现今因干燥少雨气候而水分逐渐丧失，其强 数形式、对数函数形式以及分形模型形式４类的土水 度和稳定性也在逐渐变化。目前堆积物在天然情况下 特征曲线数学模型形式［４－７］。 含水率低，但变形仍时有发生，尤其在雨季会有明显的 本文针对该类水敏性极高的角砾土，以四川理县 变形迹象。因此研究该类冰碛物力学强度随含水率的 小歧河冰碛物角砾土为研究对象，开展了一系列物理 变化特点及其稳定性十分必要。 力学试验，就该类土的物质成分类比黄土，从微观和宏 由于冰碛物多处于高寒高海拔地区，随着人类工 观上分析该类土具有较高水敏性的原因，而后分析了 程建设区域的不断扩展，在这些地区的建设工程活动 其重塑土的土水特征曲线，找出了该类土具有极强水 也越来越频繁。因此，国内外学者针对冰碛物堆积