巨型崩积滑坡常受滑带影响而呈现显著的蠕变特征,其蠕变行为与滑带土体的结构属性和应力条件密切相关。为探究这一问题,中国地质大学(武汉)研究人员对原状滑带土开展了三轴压缩蠕变试验。
研究提出了一种融合“硬化–损伤竞争机制”的三维蠕变本构模型,用以描述结构性滑带土的力学行为,并通过二次开发将该模型嵌入FLAC3D,实现了其数值求解与顺利应用。主要结论如下:1)三轴蠕变试验结果表明,受滑带结构影响,硬化效应与损伤效应在蠕变各阶段中的主导程度不同。结合分阶段应变速率变化规律可知,硬化效应贯穿整个蠕变过程,并在衰减蠕变阶段占主导地位;衰减蠕变末期损伤效应迅速增强,随后与硬化效应共同作用于稳态蠕变阶段。2)通过在单元模型中引入硬化与损伤函数,成功构建了三维本构模型H-D3D。该模型能够准确捕捉分阶段蠕变特征,相较于Burgers-Mohr模型,在模拟结构性土体响应方面具有更高精度。利用分阶段拟合技术,提出了一种可靠的多参数求解方法,可得到唯一且逻辑一致的参数解,提高了复杂模型参数反演的可行性。3)将H-D3D模型二次开发集成到FLAC3D后,能够有效刻画结构性土在蠕变不同阶段的硬化与破坏特征,准确捕捉滑坡的时空变形规律。
研究中所提模型在滑带蠕变分析及滑坡变形计算中的应用进一步突显了其先进性与有效性。研究为崩积滑坡的变形行为分析提供了关键的理论框架和计算工具。相关研究成果发表于《Natural
Hazards》[1]。
[1] Creep Behavior of Slip Zone Considering the Rivalry Between Soil
Hardening and Damage:Case Study of a Giant Colluvial Landslide