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拉裂-滑移式黄土崩塌的形成机制及其稳定性研究
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:岩土力学
  • 时间:2014.12.10
  • 页码:3563-3568
  • 分类:TU42[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]西安科技大学建筑与土木工程学院,西安710054
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(No.41172262); 教育部新世纪人才支持计划项目(No.NCET-12-1044); 陕西省青年科技新星项目(No.KJXX-37); 陕西省重点科技创新团队计划(No.2014KCT-30)
  • 相关项目:荷载-湿度-温度耦合效应下黄土崩塌灾害形成的机理研究
中文摘要:

拉裂-滑移式黄土崩塌是黄土地区高速公路建设过程中常见的一种崩塌灾害。根据土体极限平衡方程,得到黄土斜坡后缘最大竖直拉张裂隙深度。引进水致弱化函数,分别建立了竖直裂隙面介质及潜在滑移面介质的本构方程。根据崩塌体能量守恒原理及尖点突变理论,建立了拉裂-滑移式黄土崩塌隐患的尖点突变模型。根据该模型,探讨了拉裂-滑移式黄土崩塌的形成机制。认为黄土斜坡开挖后,后缘形成拉张裂隙,在裂隙充水的作用下,竖直拉张裂隙的剪切模量增大,潜在滑移面的剪切模量减小,当黄土含水饱和度达到一定程度时候,系统发生突变,滑裂面形成,土体重心不断向临空面移动。其重心一旦滑出陡坡,就会产生崩塌。根据极限平衡方程,结合摩尔-库仑定律,建立了拉裂-滑移式黄土崩塌隐患体的稳定性计算公式。研究结果对黄土崩塌治理的设计与施工具有重要参考价值。

英文摘要:

Tensile cracking-sliding loess collapse is the most recurrent disaster in the expressway construction in loess area. The maximum vertical tension cracking depth in trailing edge of loess slope is obtained from the limiting equilibrium equation of soil; the constitutive relation between vertical fissure mass and the potential sliding surface mass is established by the water weakening function; the equation of balanced camber and cusp is formulated from the expression of total potential energy of the collapse, then the catastrophic model of cusp for tensile cracking-sliding loess collapse is established. The formation mechanism for tensile cracking-sliding loess collapse is explored based on the mode. After excavation, the tension crack in trailing edge of loess slope is formed, and then the fissure is filled with water. The water filling increases the shear modulus of vertical tension and decreases the shear modulus on the potential sliding surfaces. When the saturation degree of loess mass reaches a certain value, the slope system undergoes mutation and the sliding surface is formed; then the core of the soil body moves unceasingly to the free surface. Once the core of soil body sliding out of steep slope, collapse will be happen. Based on the limiting equilibrium equation and the Mohr- Coulomb's law, computing formula of the stability for cracking-sliding loess collapse is established. The research results will be of valuable reference for the design and construction of loess collapse control.

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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