高填方渠堤土劈裂强度及裂隙演化特性研究

作     者：于怀昌 张建豪 王子睿 吴天龙 王卓然 

作者机构：华北水利水电大学地球科学与工程学院 

出 版 物：《水文地质工程地质》 (Hydrogeology & Engineering Geology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 081503[工学-水工结构工程] 

主　　题：南水北调中线工程 PIV技术 膨胀土 改性土 劈裂 

摘      要：劈裂强度是影响土质边坡稳定性的重要因素之一。由于不同土体的水敏性不同，使得不同含水率下土体的强度和变形存在差异。为探讨不同初始含水率条件下膨胀土和改性土的劈裂强度特性和裂隙演化机制差异，采用粒子图像测速（particle image velocimetry，PIV）技术对南阳市南水北调中线工程高填方渠堤中的膨胀土和改性土进行了一系列劈裂试验，试验结果表明：（1）膨胀土和改性土的荷载-位移曲线具有相同阶段，但不同含水率下的阶段特征有所差异；（2）膨胀土试样的临界含水率和峰值荷载均小于改性土试样，但两种土体的峰值荷载随着含水率的增加呈先增加后减小的变化规律，具有单峰值特征。（3）由位移矢量场可知，膨胀土和改性土试样劈裂破坏时均是主裂隙呈径向垂直，次生裂隙发育，不同初始含水率的膨胀土和改性土试样的裂隙发育形态基本一致。本文的研究结果对类似工程的稳定性防治具有借鉴意义。