【摘 要】
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自然和人类工程活动产生的酸污染会显著影响岩土体的物理力学性质。花岗岩残积土(GRS)广泛分布于我国的东南地区,当斜坡遭受酸蚀时,其长期稳定性主要受水-土物理化学作用下滑
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自然和人类工程活动产生的酸污染会显著影响岩土体的物理力学性质。花岗岩残积土(GRS)广泛分布于我国的东南地区,当斜坡遭受酸蚀时,其长期稳定性主要受水-土物理化学作用下滑带土的物理力学性质时变影响。目前有关GRS的研究中,针对水化学环境对其物理力学特性的影响,以本构模型、变形特征、损伤力学特性、物理参数的研究获得的理论和规律,仍不能完全评估实际工程中酸蚀斜坡的变形特征与稳定性。为了明确和量化酸蚀作用对GRS物理力学指标的影响,提高边坡稳定性评估的精准性。本文以主要矿物配比合成GRS,测试酸蚀GRS的蠕变特性及饱和含水率变化特征。得到了如下研究结论:1、本文揭示了酸蚀与非酸蚀GRS的蠕变特性在应变、长期强度、以及参数指标方面存在的差异。该差异大小取决于酸度和酸化时长,并表现出一定的临界特征。具体表现在GRS长期强度与酸度界限值(p H=4)密切相关,短期内无酸或弱酸(p H=7、5)作用后的应变强于中强酸(p H=4、3),中强酸的加入会提高GRS的强度。而当酸化时长t≥15d时,中强酸作用下的应变总体强于无酸或弱酸,即酸化时长达到数周后酸会降低GRS的强度。2、通过试样破坏的方式探究了酸蚀GRS饱和含水率变化特征,发现饱和含水率为非恒值,且与酸度、酸化时长的关联函数式为:=(67)9)()+(7,并揭示了酸蚀GRS蠕变过程中的饱和含水率与蠕变特性的联系。饱和含水率变化规律,具体表现在p H=4是影响饱和含水率变化特征的酸度特征值,当p H>4时,饱和含水率在t=15d时存在峰值;而在应力σ≤300k Pa,酸蚀后GRS的饱和含水率随竖向压力增大呈单调线性递减,且σ=300k Pa为非线性关系转折点。3、开展了酸蚀GRS模型试验的应用与分析,获得酸蚀GRS斜坡稳定性与非酸蚀的差异特征,通过酸蚀GRS的蠕变特性与饱和含水率进行其稳定性分析,酸蚀后GRS斜坡失稳启滑时间延长,其降雨滑坡过程比无酸蚀斜坡的总应变量降低20%以上,酸蚀的斜坡在浅层失稳后将再次进入等速蠕变阶段,且在后续降雨作用下更易发生突发性滑坡,其斜坡失稳的危险程度相对更高。
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