›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (S2): 299-305.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

干湿效应下崩岗岩土不均匀沉降变形规律与崩壁崩坍机制

张晓明1,2,丁树文1,2,蔡崇法1,2,刘见波1,2   

  1. 1. 华中农业大学 资源与环境学院,武汉 430070;2. 华中农业大学 农业部长江中下游耕地保育实验室,武汉 430070
  • 收稿日期:2012-12-07 出版日期:2013-11-11 发布日期:2013-11-19
  • 作者简介:张晓明,男,1980年生,博士,讲师,主要从事崩岗及土壤侵蚀研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(青年基金)资助(No. 41201271);中央高校基本科研业务费专项资金资助(No. 2012ZYTS034)。

Mechanism of effects of wetting-drying on nonuniform settlement and caved wall collapse in slope disintegration erosion area

ZHANG Xiao-ming1,2,DING Shu-wen1,2,CAI Chong-fa1,2,LIU Jian-bo1,2   

  1. 1. College of Resources and Environment, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China; 2. Key Laboratory of Arable Land Conservation, Middle and Lower Reaches of Yangtze River of Ministry of Agriculture, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China
  • Received:2012-12-07 Online:2013-11-11 Published:2013-11-19

摘要: 发育于花岗岩出露区崩岗岩土受干湿效应影响显著,导致崩壁坍塌和工程设施受损。通过崩解和快速固结试验,采用6种干湿水平研究干湿路径、固结压力对崩壁岩土相对变形率的影响。结果显示,脱湿过程中裂隙性是影响相对变形率主要因素,而在增湿过程中基质吸力、崩解性、土壤质地则共同决定了不同压力下相对变形率高低。当超过平均先期固结压力103.06 kPa后,相对变形率随固结压力增加而增大;压缩系数与初始含水率呈指数递增关系,初始含水率超过25%后压缩系数剧增;红土层①的压缩系数变化幅度最广(0.15~0.62 MPa-1),均值最大(0.31 MPa-1)。从干湿效应导致的不均匀沉降角度揭示了崩壁崩坍机制,并讨论了崩岗区水保工程和监测设施不均匀沉降防治原则。其结论可为崩岗防治,工程设施维护提供一定科学依据。

关键词: 不均匀沉降, 干湿效应, 压缩系数, 相对变形率, 崩岗

Abstract: Effect of wetting-drying on soils derived from granite is significant; and it causes collapse of caved walls or damage of engineering facilities. Slaking test and consolidation test with 6 wetting-drying level treatments are performed to identify effects of wetting-drying paths and consolidation pressures on relative deformation ratio. The results show that crack is the main reason for the relative deformation ratio at dehumidifying stages, while relative deformation ratio depended on matric suction, slaking property, and soil texture at humidifying stages. Relative deformation ratio increased with consolidation pressures especially in excess of preconsolidation pressure of 103.06 kPa. The relationship between coefficient of compressibility and initial water content conformed to an exponential function, and coefficient of compressibility increased rapidly with the initial water contents beyond 25%. Laterite layer ① had the most range of compressibility coefficient (0.15-0.62 MPa-1) with the average value of 0.31 MPa-1. The mechanism of caved wall collapse also is revealed from non-uniform settlement due to wetting-drying effect. Some countermeasures of engineering facilities in disintegration erosion area against nonuniform settlement are discussed. The obtained results could offer references to engineering maintenance and slope disintegration erosion control.

Key words: nonuniform settlement, drying-wetting effects, coefficient of compressibility, relative deformation ratio, slope disintegration

中图分类号: 

  • TU 452
[1] 徐浩青, 周爱兆, 姜朋明, 刘顺青, 宋苗苗, 陈亮, . 不同砂−膨润土垂直防渗墙填筑土料的掺量研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 424-430.
[2] 卢谅, 石通辉, 杨东, . 置换减载与加筋复合处理方法对路基不 均匀沉降控制效果研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3474-3482.
[3] 毛小龙, 刘月田, 关文龙, 任兴南, 冯月丽, 丁祖鹏, . 一种适用于孔隙体积应变的有效应力方程[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3004-3010.
[4] 张沛然,黄雪峰,扈胜霞,杨校辉,. 非饱和填土侧限压缩变形特性试验研究及应用初探[J]. , 2018, 39(2): 437-444.
[5] 王宗建,马书文,卢 谅,. 基于抛物索理论的加筋土调整不均匀沉降研究[J]. , 2017, 38(11): 3319-3324.
[6] 康志军 ,谭 勇 ,李 想 ,卫 彬 ,徐长节,. 基坑围护结构最大侧移深度对周边环境的影响[J]. , 2016, 37(10): 2909-2914.
[7] 阴琪翔 ,周国庆 ,赵晓东 ,路贵林,. 双向冻结-单向融化土压缩性及水分迁移试验研究[J]. , 2015, 36(4): 1021-1026.
[8] 戴北冰 ,徐 锴 ,杨 峻 ,谭国焕 ,邓蕴桥 ,黄景昌,. 基于生物酶的固土技术在香港的应用研究[J]. , 2014, 35(6): 1735-1742.
[9] 马少坤 ,赵乃峰 ,周 东 ,潘柏羽 . 南宁膨胀土长期压缩特性研究[J]. , 2013, 34(8): 2280-2286.
[10] 蒋雨江,李 闽,薛潇妮,肖文联. 双组份岩石压缩系数推导与试验验证[J]. , 2013, 34(5): 1279-1286.
[11] 郑 刚 ,李志伟 . 考虑初始不均匀沉降的建筑物受基坑开挖影响的有限元分析[J]. , 2012, 33(8): 2491-2499.
[12] 张忠苗,杨 淼,房 凯. 考虑桩身压缩的综合系数法计算超长桩基础沉降[J]. , 2012, 33(3): 793-798.
[13] 陈晶晶 ,雷国辉 . 决定饱和岩土材料变形的有效应力及孔压系数[J]. , 2012, 33(12): 3696-3703.
[14] 安 然,谢康和,邓岳保,王 坤. 变荷载下结构性土一维固结近似解[J]. , 2012, 33(10): 3194-3200.
[15] 孙立强 ,闫澍旺 ,徐 余. 软土路基“波浪型”不均匀沉降及其机制分析[J]. , 2011, 32(S1): 526-0531.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘小文,常立君,胡小荣. 非饱和红土基质吸力与含水率及密度关系试验研究[J]. , 2009, 30(11): 3302 -3306 .
[2] 黄建华,宋二祥. 大型锚碇基础围护工程冻结帷幕力学性态研究[J]. , 2009, 30(11): 3372 -3378 .
[3] 王观石,李长洪,陈保君,李世海. 应力波在非线性结构面介质中的传播规律[J]. , 2009, 30(12): 3747 -3752 .
[4] 王朝阳,许 强,倪万魁. 原状黄土CT试验中应力-应变关系的研究[J]. , 2010, 31(2): 387 -391 .
[5] 邓 琴,郭明伟,李春光,葛修润. 基于边界元法的边坡矢量和稳定分析[J]. , 2010, 31(6): 1971 -1976 .
[6] 万少石,年廷凯,蒋景彩,栾茂田. 边坡稳定强度折减有限元分析中的若干问题讨论[J]. , 2010, 31(7): 2283 -2288 .
[7] 闫 铁,李 玮,毕雪亮. 基于分形方法的多孔介质有效应力模型研究[J]. , 2010, 31(8): 2625 -2629 .
[8] 刘 嘉,王 栋. 正常固结黏土中平板锚基础的吸力和抗拉力[J]. , 2009, 30(3): 735 -740 .
[9] 徐维生,柴军瑞,陈兴周,孙旭曙. 岩体裂隙网络非线性非立方渗流研究与应用[J]. , 2009, 30(S1): 53 -57 .
[10] 赵尚毅,郑颖人,李安洪,邱文平,唐晓松,徐 俊. 多排埋入式抗滑桩在武隆县政府滑坡中的应用[J]. , 2009, 30(S1): 160 -164 .