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黄土高原是开展人类活动对环境灾害效应研究的天然试验场地。近年来,随着西部大开发战略的实施,黄土高原地区社会经济迅猛发展,人类工程活动日益频繁,工程性黄土滑坡的危害日益严重,成为阻碍黄土高原地区经济发展的重要因素。本文以工程开挖诱发黄土滑坡机理为研究主旨,以延安市刘万家沟滑坡为研究对象,通过野外实地调查对滑坡的变形破坏特征进行了总结分析并结合室内应力路径试验,分析了滑坡土体在卸荷应力路径下的变形破坏特征和力学行为,在此基础上深入探讨了开挖卸载型黄土滑坡的成因机理。得到以下结论: (1)原状黄土的三轴剪切试验表明:研究区Q2黄土的抗剪强度会随着埋深的增加而增大,且初始变形模量也呈现增大的趋势;研究区Q2黄土表现出较强的应变软化特征;在CTC应力路径下体变表现出明显的体缩,且初始固结压力对体变的影响较小,试样达到破坏时的体应变基本相等。 (2)饱和原状黄土在等压固结下和K0固结下的RTC应力路径试验结果表明,不同固结条件对黄土性质的影响主要体现在强度和体变的差异上。在两种固结条件下的相同点是:应力应变关系都呈现弱应变软化特征;在卸载初期试样就表现出体缩的现象,随着轴向应变的增大体变开始表现出体胀特征;在较低围压(100kPa)时,体变只表现出剪胀。两种固结条件下的不同点是:K0固结下的峰值强度要明显高于等压固结下,且体应变曲线表现的剪胀趋势没有等压固结明显,总体变值也要更低。 (3)通过对滑坡成因机理的研究发现,开挖和降雨是滑坡的主要外在影响因素,黄土的自身性质和相对隔水层的存在是内在条件。其成因过程可以表述为:坡脚开挖,土体局部破坏→后缘削坡,稳定性增加→持续开挖,坡角变陡→坡脚破坏并向上扩展→坡顶裂缝产生→后缘拉剪破坏区与前缘剪切破坏区共同作用抗滑段→抗滑段破坏,边坡失稳→滑动产生裂缝→降雨作用下裂缝延伸,滑坡持续变形。