[发明专利]一种大变形全过程滑带土抗剪强度确定方法

说明书

本发明属于岩土力学技术领域，公开了一种大变形全过程滑带土抗剪强度确定方法，于不同法向应力下进行环剪试验，得到滑带土的多组剪应力‑剪位移数据；根据试验数据计算不同法向应力下的滑带土本构模型参数，并建立本构模型参数与法向应力之间定量关系；建立抗剪切强度与位移的定量关系，获取滑带土不同法向应力下的动态剪切强度。本发明提供了一种大变形全过程滑带土抗剪强度确定方法，可以获得不同法向应力下滑带土大变形过程中任意位移量下的滑带土抗剪强度，克服了传统方法只能获取峰值强度或残余强度的弊端，为滑坡滑移过程中稳定性动态评价以及滑坡设计推力动态评价提供了理论依据。

技术领域

本发明属于岩土力学技术领域，尤其涉及一种大变形全过程滑带土抗剪强度确定方法。

背景技术

目前，获取合理的滑带土抗剪强度参数是滑坡稳定性评价的重要基础。常见的土体抗剪强度参数有峰值抗剪强度、残余抗剪强度。但这些参数都只反映了滑带变形特定状态下的抗剪强度，未能反映滑带土大变形全过程的抗剪强度变化。滑坡滑移过程中滑带土发生剪切变形，到破坏时经历了多个变形阶段特别是应变软化阶段。与此对应，滑带土的抗剪强度也是动态变化的，传统方法基于剪切试验只能获取滑带土峰值抗剪强度与残余强度，而难以获取到滑带土剪切大变形全过程中不同剪切位移下的抗剪强度。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：传统方法基于剪切试验只能获取只能获得特定状态(如峰值状态与残余状态)下的滑带土抗剪强度的弊端，难以获取到滑带土剪切大变形全过程中不同剪切位移下的抗剪强度。

解决以上问题及缺陷的难度为：

没有能够定量描述剪切全过程的强度模型，无法有效得到不同法向应力下滑带土对应剪切变形位移的应力和强度。

解决以上问题及缺陷的意义为：

能够确定滑带土随位移变化的动态抗剪强度，有利于实现滑坡的稳定性动态评价。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种大变形全过程滑带土抗剪强度确定方法、系统、存储介质。

本发明是这样实现的，一种大变形全过程滑带土抗剪强度确定方法，包括：

步骤一，于不同法向应力下下进行环剪试验，得到滑带土的多组剪应力-剪位移数据；

步骤二，根据试验数据计算不同法向应力下的滑带土本构模型参数，并建立本构模型参数与法向应力之间定量关系；

步骤三，建立抗剪切强度与位移的定量关系，获取滑带土不同法向应力下的动态剪切强度。

进一步，所述于不同法向应力下下进行环剪试验，得到滑带土的多组剪应力-剪位移数据包括：

选择滑坡典型滑带位置，确定滑带土样所受真实法向围压σ_n，并取滑带土样进行室内环剪试验；确定滑坡的变形速率v₀；保持试验其他条件与真实滑带土条件相似，分别于0.25σ_n，0.5σ_n，0.75σ_n，σ_n法向应力条件下开展环剪试验，获取不同法向应力条件下的滑带土剪应力-剪切位移曲线。

进一步，所述根据试验数据计算不同法向应力下的滑带土本构模型参数之前还需进行：

根据环剪试验建立滑带土的剪切应变软化全过程本构模型，如下：

式中，K_s表示剪切刚度，u_y表示屈服位移，τ_r表示残余强度，u_p表示峰值位移，τ_p表示峰值强度；m、u₀表示参数。

进一步，所述根据试验数据计算不同法向应力下的滑带土本构模型参数包括：