›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (10): 2885-2892.doi: 10.16285/j.rsm.2016.10.020

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

水化学作用对滑坡滑带土的物理力学特性影响试验研究

汤 文1,姚志宾2,李邵军3,孙钱程3   

  1. 1. 中国地质大学(武汉) 工程学院,湖北 武汉 430074;2. 东北大学 深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110819; 3. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,湖北 武汉 430071
  • 收稿日期:2015-02-26 出版日期:2016-10-11 发布日期:2018-06-09
  • 通讯作者: 李邵军,男,1974年生,博士,研究员,主要从事边坡安全性评估与深部岩体力学方面的研究工作。E-mail: sjli@whrsm.ac.cn E-mail:962617306@qq.com
  • 作者简介:汤文,男,1990年生,硕士研究生,主要从事岩土工程灾害防控方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 51178187);国家重点基础研究发展计划项目(973计划) (No. 2013CB036405)。

Effect of pore water chemistry on physical and mechanical properties of sliding-zone soil: An experimental study

TANG Wen1, YAO Zhi-bin2, LI Shao-jun3, SUN Qian-cheng3   

  1. 1. Faculty of Engineering, China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan, Hubei 430074, China; 2. Key Laboratory of Ministry of Education on Safe Mining of Deep Metal Mines, Northeastern University, Shenyang, Liaoning 110819, China; 3. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechinical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China
  • Received:2015-02-26 Online:2016-10-11 Published:2018-06-09
  • Supported by:

    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(51178187) and the National Key Basic Research Project of China (973 Program) (2013CB036405).

摘要: 滑带是影响滑坡稳定的最关键内在因素之一。对原状土进行X射线衍射、压汞试验,获得了滑带土体的成分及其含量和孔隙结构参数,结果表明,滑带土成分以石英、拉长石、伊利石等为主,孔隙孔径以小孔和过渡孔居多;依据工程实例滑坡滑带土所处的水化学环境,模拟不同水化条件,通过剪切试验、渗透试验和扫描电镜试验,获得不同化学条件的强度和渗透性参数及微细观结构特征,分析了滑带土在不同水化学条件下力学特性和渗透性变化规律。试验结果表明:相同pH条件下,较之蒸馏水,土样经化学溶液浸泡后峰值强度和残余强度变大,且残余强度的变化更明显;不同pH条件下,酸碱性溶液使得土的强度参数显著降低。该研究结果为水化学条件下滑坡滑带土力学特性变化、多场耦合理论模型分析提供了重要的基础数据。

关键词: 滑坡, 滑带土, 水化学环境, 物理力学特性

Abstract: Sliding-zone soil is one of the most critical inherent factors that can affect the stability of landslide. A series of X-ray diffraction and mercury intrusion tests is conducted on the undisturbed sliding soil samples to obtain the composition and content as well as structure in the sliding-zone soil. The results show that the sliding-zone soil is mainly composed of quartz, labradorite, illite, etc, and the pores include mainly micropores and transition pores. Based on a practical landslide in which the pore water chemistry of the sliding-zone soil is variable, different chemical solutions are introduced as the saturating fluid. Through a series of tests including shear, permeability and scanning electron microscopy, variations of strength parameters, permeability and microstructure of sliding-zone soil are obtained. Variations of mechanical properties and permeability of the sliding-zone soil are analyzed. The results indicate that at the same pH value, the peak and residual strengths of soil soaked in the salt solution are larger compared to distilled water. However, under different pH conditions, introducing acid and alkali solutions as the saturating fluid can significantly reduce the strength parameters of sliding-zone soils. The results provide important data for both the analysis of the variation law of mechanical properties and the multifield coupling theoretical models of the sliding-zone soil under water chemical conditions.

Key words: landslide, sliding-zone soil, water chemical environment, physical and mechanical properties

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