胡 鹏
（陕西天地地质有限责任公司，陕西西安 710054）
摘 要：本文从秦巴山区典型的膨胀土滑坡入手，总结了该地区膨胀土滑坡的特点，进一步分析研究了灾害发生的机理，为整个地区涉及膨胀土滑坡的工程建设提供了理论依据，避免造成不必要的经济损失。
关键词：秦巴山区；浅层堆积；膨胀土滑坡；机理分析
0 引 言
在秦巴山区分布着许多中小型的膨胀土浅层堆积滑坡，由于膨胀土是一种高塑性的黏土，并且具有“湿时塑性很强，干燥时裂隙发育，裂面光滑”的特点，加之秦巴山区雨量充沛，局部雨量很大，使得该类滑坡存在很大的灾害隐患。目前对膨胀土滑坡的规律性的认识还不是很充分，在工程建设中往往产生不必要的经济损失。本文通过对吴坎滑坡的研究，对该类滑坡的发育规律进行分析，总结出秦巴山区膨胀土类滑坡灾害发生机理，更好地服务国民经济建设。
1 陕南吴坎膨胀土滑坡
陕南吴坎滑坡处于濂水河的右侧，梁山山脉西南、灌草梁南坡中下部，相对高差较大，坡体上有一个自南向北的红寺坝水库西干渠，滑体后壁较陡，上方大部分为白云岩陡崖。
该滑坡在平面上呈簸箕状，滑体上下薄，中间厚且突出，两侧稍低，倾向东南，是典型的堆积体滑坡。滑坡两侧以冲沟为界，南北长约1000m，东西宽约200m，据钻孔揭露滑体平均厚度为7.5m，滑坡总体积约150×104 m3，属于大型的黏土滑坡。从剖面上看坡体为凸状，有一定的阶梯（图1）。上下坡度较陡中间缓，底部平缓，形成了滑坡平台，其南北两侧的沟谷上部坡体已经被水冲蚀，沟谷切入滑坡后壁。滑坡后壁呈圈椅状，滑体由浅黄色黏性土夹碎石等第四系全新统河流冲积粉质黏土构成，后缘存在第四系坡积粉质黏土层，下伏第四系残坡积粉质黏土，后缘反向斜坡明显，与滑壁间形成宽缓凹地。台坎处均有水渗出，属于上层滞水。
坡体表面全新统冲洪积粉质黏土，存在较多裂隙，有利于降雨入渗和裂隙水的富集。滑坡底部为上更新统洪积粉质黏土，具有良好的透水性，因此坡体受地下水变化影响较大。地下潜水层随地形变化，水位受降雨、渠水渗漏和田间灌溉的影响，时高时低。同时滑坡堆积体为膨胀土，具有干缩湿胀的特性，因而可见坡体裂缝时张时合。
2 秦巴山区典型膨胀土滑坡的特点
秦巴山区的膨胀土滑坡发育多在较为平坦的河流阶地、台地及低缓的丘陵地区。由于特殊的土质特性，该类滑坡在滑坡体外貌、结构和下滑特点方面有别于一般黏性土滑坡。
作者简介：胡 鹏（1989—），男，毕业于长安大学地质工程专业，助理工程师，从事岩土工程、地质灾害调查工作。E－mail：153366680＠qq.com
图1 吴坎滑坡工程剖面图（据范立民等，2004）
2.1 浅层堆积
吴坎滑坡的滑带土厚度较薄，属于典型的浅层滑坡的范畴。从地貌上看，膨胀土滑坡的通常位于山前丘陵斜坡，可以发现受风化作用的影响强烈，处于在风化作用的影响范围内。
2.2 圆弧－直线形滑面
膨胀土滑坡为黏性土滑坡的一种，而黏性土滑坡多为圆形滑面，自由而平滑。结合吴坎滑坡的剖面特点，可以发现滑动面出现部分直线型的滑面。
2.3 推移式下滑
吴坎滑坡出现阶梯状的滑面，这是因为膨胀土滑坡的坡体上部和下部胀缩性不同，下部由于长期的重力固结的作用，胀缩的程度比上部要小。因此含水量的变化会使上部更容易形成破裂滑动。从上而下的不断失稳下滑，最终形成整体的滑动破坏。可以看到未滑动的坡体中部，堆积物较为突出，上下部较为平缓，并且表现为阶梯状。这种阶梯强度衰减多次滑动最终连续破坏是膨胀土滑坡的特殊规律。
2.4 低坡度蠕变变形
由于膨胀土的塑性，滑坡体在自重作用下会整体蠕动下滑。而基于膨胀土的微观结构和物质基础，土体裂隙密布，土体松散，孔隙率高。如遇降水会迅速入渗，土体含水量迅速升高，同时地下水位也会升高，共同作用下土质变软，产生塑性变形，进而缓慢蠕变。
3 滑坡形成机理分析
滑坡的破坏都取决于其所处的地质环境条件，即地形地貌、地层岩性、气象水文、植被及人类活动。膨胀土滑坡由于本身的特殊土质，受水文条件的影响极其突出。膨胀土含有大量的蒙脱石和伊利石这些活性黏土矿物，具有极强的亲水性，坡体内含水量的变化，将会直接导致土体的胀缩，变形量超过一定阈值会使坡体产生结构性的裂缝，破坏稳定性。因此大气降水和地下水位的变化会很大几率直接导致坡体失稳破坏。
3.1 坡体自重变化
大气降雨从滑坡表面的松散的覆盖层入渗，充填土体风化裂隙，易形成饱水带。同时膨胀土亲水性矿物含量较多，土体吸水直接令堆积体的重量增加，增加下滑力的作用。坡体应力水平提高，使得土体应变随之增加，最终产生较大的塑性变形。因此强降雨很可能会导致坡体失稳下滑。
3.2 胀缩裂缝发展
膨胀土是一种裂隙性的黏性土，土质特性和坡体结构面性质关系密切，裂隙的发展变化对膨胀土滑坡的稳定性有很大的影响。在含水量较低的环境中，膨胀土容易吸水膨胀，在含水量较低的环境中则失水收缩，这一胀缩过程会使土体产生裂缝。而在含水量提高尤其是在雨水作用下，膨胀土滑坡体的黏聚力和抗剪强度降低，裂缝容易进一步扩大，裂隙的不断发展降低了整个岩土体的强度。
3.3 坡体力学变化
滑坡体含水量的变化将影响浮力、静水压力和渗透压力作用，软弱面的剪应力会相应的改变。而且地下水长期浸泡，土体容易软化，抗剪能力会显著降低，同时结构面间的黏结力和内摩擦角变化，改变其抗剪强度，不利于坡体的平衡。如果再有坡脚开挖，更会引起坡体的应力重分布，打破力学平衡，破坏稳定性。
4 膨胀土滑坡防治措施
对膨胀土滑坡目前治理方法主要是综合排水和有效支挡。但对于这种浅表型滑坡的治理，还需要进一步研究改进治理技术，减少治理成本，提高经济效益。
4.1 排水
针对膨胀土滑坡受水文条件影响较大的特点，采取控制坡面表水和坡体地下水的综合措施，阻止滑坡的进一步发展。通过截水沟和排水沟等工程措施坡体表面拦截、汇集和疏导，减少地表水通过膨胀土风化裂隙进入坡体，并采用盲沟、水平钻孔、排水盲洞、集水井及时有效地排出地下水。
4.2 支挡工程
膨胀土滑坡土质特殊，土体结构复杂，采取合适的支挡工程措施能够有效地防止其失稳下滑。在详细勘察的基础上，结合膨胀土的易风化性和湿—干胀缩循环效应，可以采用重力式抗滑挡墙和抗滑桩等。微型桩的桩径比较小，同时长径比大、抗弯刚度小，用于治理膨胀土滑坡能够利用桩身变形较大的特点，起到很好的柔性支护。对这种中小型滑坡的治理能够取得良好的经济效益。
5 结 论
膨胀土滑坡作为秦巴山区陕南常见的一种浅层堆积滑坡，在稳定性方面受到水文条件的突出影响。坡体含水量变化一方面引起坡体自重的变化，另一方面导致膨胀土胀缩产生裂缝并不断发展。对其评价和治理需要注意土质特性和水文条件。
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