本文來源于公眾號：悠游2019
作者：成永剛，博士，教高，注冊巖土工程師，中國巖石力學與工程學會滑坡與工程邊坡分會理事，中國土木工程學會非飽和土與特殊土專業(yè)委員會常務委員和交通巖土工程專業(yè)委員會委員，國際工程地質(zhì)協(xié)會會員，中國國家公路建設項目評標專家，四川省交通運輸專業(yè)人才教育專家。
滑面或滑帶（以下統(tǒng)稱滑面）抗剪強度參數(shù)的合理選用，是滑坡穩(wěn)定性合理分析判定的關鍵指標。在工程實踐中，滑面抗剪強度參數(shù)的選用多基于土工試驗+反算+經(jīng)驗的綜合選用法。但如果滑面抗剪強度參數(shù)選用時，沒有考慮滑面所處的不同區(qū)段、不同運動狀態(tài)、不同形變階段的對其產(chǎn)生的影響，缺乏系統(tǒng)性的理論分析，就要能造成滑面抗剪強度參數(shù)選用出現(xiàn)不同程度的偏差，從而不同程度的影響滑坡穩(wěn)定性的判定和滑坡處治方案確定。
因此，基于工程地質(zhì)力學的方法，通過滑坡工程地質(zhì)調(diào)查，掌握滑坡運動規(guī)律特征和滑體變形的形跡與力學屬性，依據(jù)滑面性質(zhì)的變化和多次剪切試驗等，是進行滑面抗剪強度參數(shù)選用的有效方法。
一、滑面抗剪強度的幾個臨界強度
從庫倫公式τ=σtanΦ+C可知，滑面的抗剪強度與垂直壓力σ，摩擦角Φ和粘聚力C密切相關，而滑面的摩擦角Φ和粘聚力C具有多值性，隨著含水量、運動狀態(tài)、滑面性質(zhì)的改變、滑體厚度的變化等的不同而顯示多值性。因此，滑面的抗剪強度隨邊界條件的變化而呈現(xiàn)多值性�；诖耍ㄟ^多次剪切試驗的應力-應變（τ-ε）曲線，分析滑坡在不同變形階段條件下的抗剪強度參數(shù)是非常關鍵的。
1、幾個臨界強度概念
1）原狀土結(jié)構峰值強度（τ1）：快剪試驗時原狀土樣第一次破壞時的強度。峰值強度參數(shù)的內(nèi)摩擦角Φ和粘聚力C相當于工程斜坡正常狀態(tài)下的摩擦角與粘聚力，Φ1和C1。
2）重塑土結(jié)構峰值強度（τ2）：重塑土的密度、含水量與滑面條件相同時，土樣自重壓密后進行正常固結(jié)快剪試驗時的土樣第一次破壞時的強度。重塑土峰值強度參數(shù)的內(nèi)摩擦角Φ和粘聚力C相當于滑面結(jié)構受到破壞，產(chǎn)生較小位移，不連續(xù)剪切面形成前，滑面參數(shù)為處于蠕變階段時的摩擦角與粘聚力，Φ2和C2。
3）容變臨界衰減強度（τ3）：重塑土的密度、含水量與滑面條件相同時，土樣自重壓密后進行正常固結(jié)快剪試驗時的土樣第二次破壞時的強度。此階段滑面強度參數(shù)的內(nèi)摩擦角Φ和粘聚力C，相當于滑面顆粒尚未形成完整的定向排列，只存在小剪切面集合帶時，滑面參數(shù)為處于擠壓階段的摩擦角與粘聚力，Φ3和C3。
4）定向排列臨界強度（τ4）：土樣第二次剪切破壞后，繼續(xù)進行剪切時小剪切面的軟化剪切帶發(fā)生牽引和位移剪切，逐漸發(fā)展成為主剪切面，顆粒按剪切方向發(fā)生定向排列，強度隨位移增大而降低。但在第三次剪切破壞時，滑動面上的粗顆粒尚未完全壓入，細顆粒尚未產(chǎn)生富集。此階段滑面強度參數(shù)的內(nèi)摩擦角Φ和粘聚力C，相當于滑面顆粒的定向排列臨界強度，滑面已經(jīng)貫通，滑坡處于極限平衡狀態(tài)，滑面參數(shù)為處于微滑階段的摩擦角與粘聚力，Φ4和C4。
5）滑面臨界強度（τ5）：多次剪試驗后，滑面在顆粒定向排列的基礎上，滑動面上的粗顆粒完全壓入，細顆粒富集，滑面完全貫通。此階段滑面強度參數(shù)的內(nèi)摩擦角Φ和粘聚力C，相當于滑坡發(fā)生整體滑移，滑體脫離母體的劇烈滑動階段摩擦角與粘聚力，即滑面處于殘余強度時的參數(shù)，Φ5和C5。
圖1 滑面多次剪應力-應變（τ-ε）曲線
今天論述至此，明天論述“滑坡不同穩(wěn)定狀態(tài)下的滑面抗剪強度變化規(guī)律”方面的內(nèi)容。
本文是結(jié)合鐵科院西北所滑坡研究室的《滑帶土強度指標選用》（工程地質(zhì)力學法，1978）的相關資料為基礎，結(jié)合當前滑坡的發(fā)展研究成果，進行整理和編寫所成。希望通過當年基礎理論的研究，能更好地為我國滑坡事業(yè)提供有益的幫助。
