Residual state rate effects of shear-zone soil regulating slow-to-fast transition of catastrophic landslides

残余物 山崩 地质学 岩土工程 剪切(地质) 过渡带 土壤科学 数学 岩石学 地球物理学 算法
作者
Xuan Kang,Shun Wang,Wei Wu,Guangli Xu
出处
期刊:Engineering Geology [Elsevier]
卷期号:304: 106692-106692 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.enggeo.2022.106692
摘要

Catastrophic landslides with basal shear zones usually involve a number of mechanisms that are poorly understood. One mechanism issue is the transition from slow sliding to fast movement, leading to catastrophic failure. We perform laboratory experiments on landslide shear-zone materials to investigate how rate effects influence the slow-to-fast transition. Two types of ring-shear tests are carried out, namely residual state shear tests involving a wide range of shear rates and residual state creep tests with the applied shear stress close to the residual strength. Our tests show that the shear-zone soil exhibits rate-weakening behaviour at low shear rates and rate-strengthening behaviour at high shear rates. These two opposite mechanisms are distinguished by a transition rate, which also regulates whether the creep motion falls into the viscous flow regime or returns to the slow sliding regime. • We provide insight into the rate-dependent behaviour of landslide material from a catastrophic landslide. • The landslide movement undergoes a complicated process from creep to fast flow. • Residual state ring-shear tests are carried out to explore the rate effect of shear-zone soil. • A transition rate is observed to regulate the slow-to-fast transition of catastrophic failure.
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