Resistencia Residual Dependiente de la Tasa del Suelo de Zona de Deslizamiento No Saturado Bajo Condiciones Controladas por Succión
Autores: Yuan, Jin; Zhu, Rui; Mao, Yanpian; Xu, Lanlan; Zhao, Jianfan; Zhang, Chao; Zhang, Shu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Resistencia Residual Dependiente de la Tasa del Suelo de Zona de Deslizamiento No Saturado Bajo Condiciones Controladas por Succión
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Deslizamientos de tierra en embalses
Succión matricial
Resistencia del suelo en la zona de deslizamiento
Acoplamiento de tasa de succión y resistencia
Deslizamiento de Huangtupo
Placa de presión
Río Yangtsé
Tensiones normales netas
Tasas de corte
Resistencia residual
Cohesión residual
Tasa de corte
ángulo de fricción residual
Modelo bivariado
Modelado de Coulomb
Mecanismos de acoplamiento multifuncional
Predicción de deformación de deslizamientos
Diseño ingenieril
Condiciones hidrológicas dinámicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Los deslizamientos de tierra en embalses experimentan transiciones de saturación a no saturación bajo variaciones hidrológicas. La succión matricial influye significativamente en la resistencia del suelo en la zona de deslizamiento. Los estudios existentes carecen de un análisis del acoplamiento entre la tasa de succión y la resistencia, mientras que el modelo de Amontons no es efectivo para suelos cohesivos. Este estudio investigó el suelo de la zona de deslizamiento del deslizamiento de Huangtupo en los tramos superiores del río Yangtsé utilizando métodos de placa de presión y solución salina saturada para determinar la curva característica del agua en el suelo. Se realizaron pruebas de corte anular controladas por succión bajo tres niveles de succión matricial (0, 200 y 700 kPa) a través de tensiones normales netas (100-800 kPa) y tasas de corte (0.05-200 mm/min). Los hallazgos clave revelaron lo siguiente: (1) se mostraron efectos significativos de acoplamiento entre la tasa de succión, con una succión de 700 kPa que produce una resistencia residual un 30% mayor que las condiciones saturadas, validando el papel de la succión matricial en el aumento de la tensión efectiva y la resistencia de contacto entre partículas; (2) la cohesión residual mostró una fuerte correlación logarítmica con la tasa de corte, con el crecimiento más rápido por debajo de 10 mm/min, mientras que el ángulo de fricción residual varió mínimamente (0.68 grados), contribuyendo poco a la resistencia total; (3) se estableció un modelo bivariado que relaciona la cohesión residual con la tasa de succión, superando las limitaciones tradicionales de un solo factor. El estudio demuestra que el modelado de Coulomb de doble parámetro captura efectivamente los mecanismos de acoplamiento multifuncional en suelos de zona de deslizamiento no saturados, proporcionando fundamentos teóricos para la predicción de deformaciones de deslizamientos y el diseño de ingeniería bajo condiciones hidrológicas dinámicas.
Descripción
Los deslizamientos de tierra en embalses experimentan transiciones de saturación a no saturación bajo variaciones hidrológicas. La succión matricial influye significativamente en la resistencia del suelo en la zona de deslizamiento. Los estudios existentes carecen de un análisis del acoplamiento entre la tasa de succión y la resistencia, mientras que el modelo de Amontons no es efectivo para suelos cohesivos. Este estudio investigó el suelo de la zona de deslizamiento del deslizamiento de Huangtupo en los tramos superiores del río Yangtsé utilizando métodos de placa de presión y solución salina saturada para determinar la curva característica del agua en el suelo. Se realizaron pruebas de corte anular controladas por succión bajo tres niveles de succión matricial (0, 200 y 700 kPa) a través de tensiones normales netas (100-800 kPa) y tasas de corte (0.05-200 mm/min). Los hallazgos clave revelaron lo siguiente: (1) se mostraron efectos significativos de acoplamiento entre la tasa de succión, con una succión de 700 kPa que produce una resistencia residual un 30% mayor que las condiciones saturadas, validando el papel de la succión matricial en el aumento de la tensión efectiva y la resistencia de contacto entre partículas; (2) la cohesión residual mostró una fuerte correlación logarítmica con la tasa de corte, con el crecimiento más rápido por debajo de 10 mm/min, mientras que el ángulo de fricción residual varió mínimamente (0.68 grados), contribuyendo poco a la resistencia total; (3) se estableció un modelo bivariado que relaciona la cohesión residual con la tasa de succión, superando las limitaciones tradicionales de un solo factor. El estudio demuestra que el modelado de Coulomb de doble parámetro captura efectivamente los mecanismos de acoplamiento multifuncional en suelos de zona de deslizamiento no saturados, proporcionando fundamentos teóricos para la predicción de deformaciones de deslizamientos y el diseño de ingeniería bajo condiciones hidrológicas dinámicas.