位移率对不同含水量重组层理岩对偶体直接抗剪强度特性的影响

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Impact of Displacement Rate on Direct Shear Strength Characteristics of Reconstituted Varved Couplets with Varying Moisture Content

层状冰川粘土抗剪强度受正应力、剪切速率及含水量影响显著，凝聚力对剪切速率更敏感，其强度在干湿条件下均超过均质土壤峰值，为寒区工程稳定性设计提供依据。

　　

摘要

层状粘土是一种沉积物，主要分布在冰川作用区域，其特点是具有明显的层理结构，由交替的粉砂层和粘土层组成。通过一系列直剪试验，本研究考察了在不同正应力、剪切位移速率以及不同最佳含水量条件下的层状粘土样品的剪切强度行为。研究结果表明，剪切强度参数和破坏时的峰值剪切应力受到水分条件和剪切速率的显著影响。当剪切速率从1.25毫米/分钟降低到0.24毫米/分钟时，剪切强度参数增加了1.2至2.8倍。此外，当剪切速率进一步增加到0.024毫米/分钟时，摩擦角和内聚力比在0.24毫米/分钟时的值分别增加了2.5至8.0倍。研究表明，内聚力的变化对剪切速率的变化更为敏感。在所有剪切速率下，重组的层状粘土样品的内摩擦角和内聚力最大值既出现在较干燥的条件下，也出现在较湿润的条件下，且这些值相对于均匀土壤样品的内摩擦角和内聚力峰值而言。本研究的重要性在于评估冰川作用形成的层状土壤在冰川堆积和不同冰川运动速度下所受应力变化时的响应。此类研究有助于可靠地理解寒冷冰川区域的各类岩土工程问题，包括边坡稳定性设计和基础设施开发项目（包括减灾结构）。