黄土-红粘土接触面滑坡频发触发机制的力学认识

摘要整理

黄土高原黄土-红粘土接触面处频繁发生的滑坡，其触发机制和运动演化与接触面的力学性质密切相关。本研究对陕西北部典型黄土-红粘土滑坡中采集的黄土、红粘土和黄土-红粘土层间（LRCI）样品进行了系统的环剪试验、显微观察和扫描电镜分析，探讨了含水量、法向应力和剪切速率变化对黄土、红粘土及LRCI样品力学性能的影响规律。结果表明：所有试样的峰值剪切强度和残余剪切强度均随含水量增加而降低，其中含水量对红粘土的影响最大，对LRCI试样次之，对黄土影响最小。建立了LRCI、红粘土和黄土试样剪切强度与含水量的指数函数关系式。LRCI试样剪切面的宏观形态和微观结构观察表明：随着含水量增加，剪切面内局部积水现象逐渐形成，当含水量达到饱和状态时，剪切面内发生高度液化。微观结构分析显示，随含水量增加，剪切面变得光滑，小孔隙比例增加。由于孔隙结构紧密，剪切过程中产生的超孔隙水压力难以消散。LRCI土壤在高饱和度条件下，由于低渗透性、高孔隙水压力积聚和细颗粒含量增加，剪切带内易发生局部液化，这为黄土-红粘土滑坡高速远程运动的触发机制提供了科学解释。

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