非饱和土抗剪强度参数含水率三轴试验安全系数稳定性硕士论文.doc

降雨对某滑坡滑体与滑带土力学性质及其稳定性影响的研究地质工程， 2010， 硕士【摘要】 非饱和土的研究尚处在发展的阶段,它的理论还不够成熟,现在通过试验来完善它的理论是一种趋势,好多学者和专家都基于试验提出更加完善的计算公式,但一些公式仍然不便于实际工程的应用。云南哀牢山的残-坡积土具有非饱和土的性质,且普遍存在。每年的雨季,由于降雨入渗,使土体的含水率发生改变,导致土体的抗剪强度衰减,致使该地区一些浅层滑坡的发生。本课题以云南哀牢山某滑坡的土体为研究对象,利用非饱和土的理论,通过三轴试验来探讨滑体土及滑带土的抗剪强度参数随含水率的变化所体现的异同及变化规律。在此基础上,通过Geo-slope软件对该滑坡由于降雨入渗产生的三种不同工况进行稳定性分析,进一步阐明降雨入渗对滑坡稳定性的影响。三轴试验结果表明：当含水率小于塑限含水率时,三轴试验得到的应力-应变关系出现峰值,呈加工软化的形态；而当含水率大于塑限含水率时,应力-应变关系曲线表现为加工硬化的形态,在15%的应变范围内,试样只是被压短变粗,出现鼓胀现象。随着含水率的增加,滑体与滑带土强度参数c、都有变小的趋势,而滑体土强度参数较滑带土变化更为明显。对于同一含水率下,滑体土的强度要比滑带土的大。对试验数据的分析表明：滑.更多还原【Abstract】 Study of unsaturated soils are still in development stage,it is not enough mature, Now it through tests to improve the theory is a trend, Many scholars and experts have proposed a more comprehensive formula based on the tests, but some formula is still not easy using in engineering applications.The residual-slope deposits of soil have the nature of a non-saturated soil and widespread at Ailaoshan of Yunnan Province.The rainy season each year, As the rainfall infiltration, soil water content to c.更多还原 【关键词】 非饱和土； 抗剪强度参数； 含水率； 三轴试验； 安全系数； 稳定性； 【Key words】 unsaturated soil； shear strength parameters； water content； triaxial test； safety factor； stability； 摘要 5-6 ABSTRACT 6-7 第1章 有关非饱和土的概述 11-19 1.1 非饱和土的性状 11-12 1.2 非饱和土的分类方法 12 1.3 非饱和土研究的发展及现状 12-15 1.3.1 库伦莫尔(MOHR-COULOMB)破坏准则及有效应力概念 12 1.3.2 BISHOP提出的以有效应力为基础的库伦破坏准则 12-13 1.3.3 FREDLUND等提出的非饱和土强度的理论 13 1.3.4 卢肇钧(1992、1997)等用膨胀力表示的强度 13-14 1.3.5 沈珠江广义吸力双曲线公式 14 1.3.6 徐永福的幂函数形式 14 1.3.7 缪林昌等人(1999)提出的非饱和膨胀土公式 14-15 1.3.8 缪林昌和殷宗泽(1999)提出的双曲线模型 15 1.3.9 汤连生总有效应力原理 15 1.4 非饱和土研究存在的问题 15-16 1.5 本课题研究内容及意义 16-19 第2章 云南哀牢山河口残-坡积土力学性质试验研究 19-37 2.1 实验目的 19 2.2 实验方案 19-20 2.2.1 实验内容 19 2.2.2 实验设备 19-20 2.3 实验方法 20-24 2.3.1.试样制备 20-21 2.3.2 三轴实验 21-22 2.3.3 含水率试验 22 2.3.4 界限含水率试验 22 2.3.5 密度试验 22-23 2.3.6 比重试验 23-24 2.3.7 颗粒分析试验 24 2.4 试验步骤 24-25 2.5 三轴试验成果整理 25-30 2.5.1 应力-应变关系曲线 25-30 2.5.2 土样抗剪强度参数试验结果 30 2.6 试验数据分析 30-35 2.6.1 应力应变关系特性 30-31 2.6.2 强度特性 31-35 2.6.2.1 含水率w与内聚力c的关系 32-34 2.6.2.2 含水率与内摩擦角的关系 34-35 2.7 结论 35-37 第3章 滑坡稳定性分析的极限平衡法 37-45 3.1 极限平衡法的理论基础 37-39 3.2 稳定系数的定义 39-40 3.3 极限平衡分析方法 40-44 3.3.1 BISHOP条分法 40-42 3.3.2 简布法(JANBU法) 42-44 3.4 滑坡稳定性分析软件简介 44-45 第4章 哀牢山某工程实例分析 45-61 4.1 哀牢山地区的研究现状 46-47 4.2 哀牢山地区的地质环境概况 47-49 4.2.1 区域自然地理 47-48 4.2.1.1 地形地貌 47 4.2.1.2 气候条件 47 4.2.1.3 水文条件 47-48 4.2.1.4 植被概况 48 4.2.2 地质环境概况 48-49 4.2.2.1 地层 48 4.2.2.2 构造 48-49 4.3 哀牢山地区地质灾害特征 49-52 4.3.1 地层特征 49-50 4.3.2 构造特征 50 4.3.3 暴雨诱发 50 4.3.4 地震 50-51 4.3.5 人为活动的影响 51-52 4.4 哀牢山某滑坡稳定性分析 52-61 4.4.1 滑坡的简化模型 52 4.4.2 降雨对滑坡稳定性影响过程分析 52-57 4.4.2.1 工况一:在含水率为10%的情况下滑坡稳定性分析 53-54 4.4.2.2 工况二:在含水率为13%的情况下滑坡稳定性分析 54-55 4.4.2.3 工况三:在含