摘 要：某古滑坡体位于两河交汇处的缓斜坡上，滑坡体长400m，宽80～200m，平面形态呈舌状，面积9.2×104m2，体积约1.5×106m3，为大型滑坡。其再次滑动会造成河道阻塞。本文对该滑坡滑带土特征及力学特征的研究，为滑坡的防治提供依据。
关键词：古滑坡；滑带土；力学特性
1 滑坡基本特征
某滑坡位于两河交汇处的缓斜坡上，为复活的古滑坡体。该滑坡体长400m，宽80～200m，平面形态呈舌状，面积9.2×104m2，体积约1.5×106m3，为大型滑坡。地形纵向上呈“前陡-中平-后缓”的趋势：前缘因人工开挖而形成近12.5m高的约60°陡坡，中部为一建筑用地平台，后部为11°缓坡。滑体厚度在中、前部较厚，为10～24m，后部较薄3～8m。滑体物质主要为含孤块碎石土，土为粉质黏土，碎块石主要为泥岩，滑体中尚存有少量泥岩孤石，尚存有层状构造，其产状与基岩基本一致。该滑坡滑床为基岩，在钻孔深度范围内的基岩岩性为中风化粉砂质泥岩，岩层产状340°∠16°。粉砂质泥岩为裂隙透水，渗透性弱，为相对不透水层。
2 滑带土特征
2.1 滑面及滑带基本特征
滑面空间形态与滑床整体形态一致。根据现场30个钻孔揭露，滑带物质为红色软塑状粘土，含约10%粒径5-20mm的碎石，相对于上层滑体碎块石土，滑带粘土含量明显增加而碎石的粒径和含量均减小。通过颗粒分析试验对滑带细粒物质进行分析，其物质主要为粉质粘土。在滑坡开挖后可见碎块石土与基岩的接触面附近存在有灰白色泥化薄夹层，其表面粘滑，厚度0.2～0.5m，肉眼可观察到滑动留下的擦痕。
2.2 滑带土矿物成分分析
采用DMAX-3C衍射仪（CuKa， Ni滤光）对滑带土的成分进行分析，结果如下（图1）。
从矿物成分进行分析结果可知，滑带土中石英含量为43%，伊利石含量为23%、蒙脱石含量为14%，粘土矿物的含量达到37%。从微观结构上看，蒙脱石呈层状或片状晶体，伊利石则呈鳞片状晶体，使得土体有较软弱面；伊利石和蒙脱石都具有强吸水性，并且吸水后体积膨胀为原来的几倍，这导致滑带遇水后极不稳定，吸水体积膨胀使滑体产生周期性的上顶-下降。另外当温度达到一定程度，蒙脱石中的吸附水又会逐渐失去。滑带在蠕滑或微滑过程中摩擦生热，蒙脱石会释放吸附水，促进滑坡的加速和启动。
3 滑带土力学特性
3.1 滑带土直剪试验
采用应变控制式直剪仪，对现场取回的滑带土进行了天然及饱水状态下的快剪试验。试验过程曲线（图2）可以看出多数滑带土试样在剪切过程曲线无明显的峰值，以剪切位移6mm作为剪切破坏标准结束试验。直剪试验受剪切位移的限制，难以测得残余强度，残余强度将通过反复剪切试验中获得。表1表明滑带土在饱水状态下强度明显低于天然状态，其中滑体土黏聚力下降约67%，滑带土内摩擦角下降约77%。
3.2 滑带土反复剪切试验
采用应变控制式直剪仪，首先对原状土样剪切形成剪切面后，将试样沿剪切错面按一定速率反向推回还原，并施加正应力固结稳定一段时间后，沿相同剪切面再次剪切。反复试验直到残余强度值稳定为止。
由试验结果曲线（图3）可知滑带土在剪切过程中，在首次剪切完成形成滑面后，残余强度黏聚力值下降量达到86%，可见潜在滑面在逐步形成过程中，由于剪切面形成后土体被剪断，无法完全恢复，土体黏聚力衰减十分明显。通过多次反复剪切试验可以看出曲线随着剪切次数的增加而趋于平滑，残余强度内摩擦角也存在一定程度衰减，这与反复剪切过程中土颗粒位置的产生定向排列有关。古滑坡发生多次的复活滑动，在滑坡过程中滑带产生大位移的剪切。滑带土的结构在大位移剪切中被充分破坏，导致抗剪强度参数急剧下降。
3.3 滑带土软化效应试验
为研究滑带土吸水后软化效应，试验中采用保持干密度ρd=1.93g/cm3不变，按10%、13%、15%、17%（天然）、20%、23%、25%（饱水）设计含水率重塑土样，测定不同含水率滑带土的抗剪强度，并观察其规律。
从试验结果可以看出（图4），滑带土c、φ随含水率w均呈线性相关，且相关性良好。从整体趋势看，滑带土的粘聚力c与内摩擦角φ随着含水率w的增加都呈明显的下降趋势。粘聚力c减小是由于含水率增高，土体在非饱和到饱和的过程中空隙水压力uw增加，基质吸力（ua-uw）减小。内摩擦角φ减小是由于含水率增大使得土颗粒外的结合水膜增厚，土粒之间电场力减小，同时润滑作用增强。试验表明，随着含水率w的增加，黏聚力c值比内摩擦角φ值下降幅度更大。可见水对滑带土的软化作用主要表现在粘聚力的减小。
4 结论
通过研究滑带土矿物成分及力学试验，对滑带土的物理力学特性有了深入的认识：滑带土中粘土矿物蒙脱石和伊利石的含量高达37%，高含量的粘土矿物使土体具有遇水膨胀、失水干缩的特性，容易在土体内部形成渗流通道，滑带土更易吸水饱和。试验成果表明由于粘土矿物具有高的水敏感性，滑带土在遇水软化过程中强度丧失非常明显，通过滑带土软化作用试验可知黏聚力c比内摩擦角φ衰减幅度更大。可见高黏土矿物含量的滑带土吸水后抗剪强度大幅度衰减是该古滑坡在降雨过程中复活失稳的最主要原因。
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