原狀黃土節(jié)理抗剪強度試驗研究

劉小軍，王 震，王鐵行,魯 潔

(西安建筑科技大學 土木工程學院，陜西 西安 710055)

原狀黃土節(jié)理抗剪強度試驗研究

劉小軍，王 震，王鐵行,魯 潔

(西安建筑科技大學 土木工程學院，陜西 西安 710055)

黃土節(jié)理的剪切強度特性對于含節(jié)理黃土工程的穩(wěn)定性有重要影響，為此在大量野外調(diào)研的基礎上，采集典型黃土節(jié)理土樣，首先對不同節(jié)理表面形態(tài)進行分類以制備試樣，然后采用室內(nèi)直剪試驗研究了含水量對黃土節(jié)理剪切強度參數(shù)的影響規(guī)律，并與室內(nèi)大型直剪試驗對比，研究尺寸效應對剪切強度的影響，最后依據(jù)試驗結(jié)果研究了節(jié)理剪切應力-位移規(guī)律。研究表明：黃土節(jié)理的抗剪強度關系符合摩爾-庫倫準則，且黏聚力可忽略不計;隨含水量的增加，黃土節(jié)理峰值內(nèi)摩擦角最初的變化幅度較小，當大于某個含水量值時,峰值內(nèi)摩擦角減小幅度變大，其變化規(guī)律可用指數(shù)形式進行描述;試樣尺寸主要影響節(jié)理面起伏度對剪切強度的貢獻，尺寸越大，其剪切強度也越大;其剪切應力-位移曲線屬非線性屈服剪切型曲線，并構建了本構模型，對初始剪切剛度研究發(fā)現(xiàn)其隨含水量增加減小，隨正應力增加呈線性增加。

黃土節(jié)理;剪切強度;含水量;本構模型;剪切初始剛度

黃土地層中大量發(fā)育著各種類型的節(jié)理，它們是分割黃土的軟弱結(jié)構面，是造成黃土地區(qū)滑坡、崩塌、隧道塌方、地面塌陷等地質(zhì)災害的構造基礎。其中黃土垂直節(jié)理發(fā)育最為普遍，它往往是水流在黃土層中的滲流通道，地表水經(jīng)常沿著節(jié)理灌入地下，加劇黃土的侵蝕，常對黃土地區(qū)邊坡工程、煤炭開采、隧道以及地下工程等工程的安全穩(wěn)定造成影響。……