不同層次花崗巖殘積土抗剪強(qiáng)度影響因素研究.pdf

1、花崗巖殘積土廣泛分布于中國(guó)南方，形成于花崗巖殘積土上的崩崗、滑坡是南方水土流失的重要類型?；◢弾r殘積土具有顯著的不均勻性及各向異性、軟化性、崩解性，是一種結(jié)構(gòu)特殊的土壤。采取湖北省通城縣發(fā)育典型、分層明顯（表土層、紅土層、砂土層、碎屑層）的花崗巖殘積土，進(jìn)行三軸固結(jié)不排水實(shí)驗(yàn)和直剪快剪實(shí)驗(yàn)，結(jié)合不同土層花崗巖殘積土的基本性質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn):
　　1、不同土層應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系均呈應(yīng)變硬化型，表現(xiàn)為塑性破壞，對(duì)于同一種土，4種圍壓下，應(yīng)力-應(yīng)

2、變曲線間距均比較明顯;紅土層和砂土層在應(yīng)變初期，偏應(yīng)力變化受圍壓影響較小，與應(yīng)變水平關(guān)系密切;在同等圍壓條件下，表土層破壞所需的偏應(yīng)力較小，而碎屑層所破壞的偏應(yīng)力較大。毛管孔隙度在一定程度上影響了土體的孔隙壓力，破壞比Rf變異系數(shù)與毛管持水量極其顯著相關(guān)，毛管孔隙度的變化是影響土體破壞比Rf發(fā)生變異的原因，即孔隙的突變影響土體破壞比在一定程度上發(fā)生變化。
　　2、花崗巖殘積土的軟化性非常顯著，4層土內(nèi)摩擦角均和黏聚力均出現(xiàn)先增大后

3、減小的趨勢(shì)，黏聚力峰值出現(xiàn)在的平均含水率8.11％，內(nèi)摩擦角峰值出現(xiàn)在的平均含水率11.76％，在含水率在10％左右時(shí)，花崗巖殘積土可能獲得最大的抗剪強(qiáng)度值，當(dāng)超過一定含水率后，隨著花崗巖殘積土含水量的增加，其強(qiáng)度顯著降低。表現(xiàn)為黏聚力迅速消散，內(nèi)摩擦角銳減，內(nèi)摩擦角的大幅降低可能是強(qiáng)度降低的主因?；◢弾r殘積土的孔隙發(fā)育，過多的水分起到了分散土粒的作用，降低了顆粒間的接觸作用。
　　3、在處于含水率（平均為23.98％）無顯著差異

4、的條件下(p＜0.5），碎屑層土體的黏聚力為顯著低于其它三層，表土層、紅土層、砂土層之間的黏聚力差異不顯著。黏聚力在表土層和碎屑層的變異較小，在紅土層和砂土層的變異較大。4層土的內(nèi)摩擦角變異均較小，表土層的內(nèi)摩擦角最小，數(shù)值分布較為集中，與相鄰的紅土層之間并無顯著性差異。紅土層的內(nèi)摩擦角處于中間水平，表現(xiàn)為只與碎屑層有顯著性差異，這可能是由于砂土層的顆粒分布、密度、膠結(jié)作用物、空隙條件等均處于適中水平的原因。砂土層內(nèi)摩擦角與紅土層的差異

5、并不顯著，碎屑層的內(nèi)摩擦角最大，與其它三層差異性顯著。
　　4、黏聚力隨土層深度變深，先增加，再減小，峰值深度在2m左右，隨土層深度變深，黏聚力的變異性也表現(xiàn)為先變大，再減小。內(nèi)摩擦角隨土層深度變深，而出現(xiàn)平緩增加的趨勢(shì)，黏聚力的變異性則表現(xiàn)為先變大，再減小。內(nèi)摩擦角的增大對(duì)抗剪強(qiáng)度的增大貢獻(xiàn)量明顯大于黏聚力的消散對(duì)抗剪強(qiáng)度的減小量。
　　5、影響花崗巖殘積土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的主要因素為水分含量以及砂粒含量。在同種土層或不同土層

6、處于外界條件或結(jié)構(gòu)類似的情況下時(shí)，影響其抗剪性能發(fā)生變異的可能是飽和導(dǎo)水率、最大容重變化量以及土壤干密度。同時(shí)考慮水分和砂粒含量的抗剪強(qiáng)度發(fā)展趨勢(shì)為，在一定含水率范圍內(nèi)，抗剪強(qiáng)度隨含水率的降低、砂粒含量的增多而增大，黏聚力總體隨含水率降低而升高，隨砂粒含量的增大而減小，內(nèi)摩擦角總體隨含水率降低而升高，隨砂粒含量的增多而增大。影響抗剪強(qiáng)度指標(biāo)趨勢(shì)面發(fā)生震蕩的原因很可能是孔隙氣水壓力的突變，土壤膠結(jié)物對(duì)花崗巖殘積土的抗剪強(qiáng)度影響可能被高估。