（江西应用技术职业学院，江西 赣州 341000）

赣县区位于江西省赣州市北部，其境内进行地质勘查中发现因矿物风化出现了崩岗侵蚀。矿物风化通常伴随着有大量的泥沙等沉积物排出，通过水流的作用形成洪积扇，可以在山上快速淹没和掩埋大面积的山间和绿地，且有大量被压埋的区域无法恢复，严重威胁当地人民的生活生产，对该区域的崩岗调查和机理研究亟待开展。崩岗土体的抗剪强度对土的抗侵蚀能力有一定影响，是崩岗侵蚀形成的一个影响因素，而土体抗剪强度指标与土体的含水率有较大关系[1]。

1 研究方法

1.1 野外调查

从矿物风化较为研究区域进行野外调查，研究崩岗的活动性、形态和侵蚀程度。根据国内大部分学者都认可的崩岗形态划分方法来划分研究区崩岗的类型的，即根据崩岗边缘线所形成的具体轮廓并以生活中的日常物品和熟悉的形象来进行形似类比划分，可划分的类型有瓢形崩岗、掌形崩岗、枝形崩岗、条形崩岗和复合型崩岗[2]。通过对赣县区境内一些较为严重的崩岗侵蚀进行了勘查，并做了一些类比，得出的结果是该研究区的崩岗形态为复合型崩岗。

1.2 试验设计

本次试验的任务是测定不同含水率条件下崩岗土体的抗剪强度指标，试验设计在不同含水率下对崩岗土体的抗剪强度进行测定，试验设计为6组不同含水率，对应6组抗剪强度试验；按规定，抗剪强度试验至少须4个样（分别为50Kpa、100Kpa、150Kpa、200Kpa下进行），且至少须进行两次试验，然后取其平均值，所以一组抗剪强度试验须8个样，另取48个样作为备用样，总计为96个原状样。试验过程中准确的记录好试验数据，直剪试验后，把数据进行整理分析，若发现某组或某个样的数据存在较大的误差，则启用备用样重复该组或该个试样对应的压应力下的剪切试验直至收集到准确数据。同时，在每个样的进行抗剪强度试验后都要取剪切破坏面处的土样置于铝盒中进行含水率的测定，其中含水率的测定采用烘干法，置于烘箱中烘6～8小时，取出置于干燥瓶内冷却至室温后称重，计算出试样的含水率。

1.3 室内试验

1.3.1 抗剪强度试验

本次试验样品是现场取得的环刀原状样，室内浸水饱和后风干不同时间获得不同含水率的土样，然后进行直剪试验，获得不同含水率下土体的抗剪强度指标（黏聚力c和内摩擦角φ）。

剪切试验后收集好数据并对数据利用软件进行处理分析，输入数据作出剪切位移和剪切应力的关系曲线、法向压应力和土体抗剪强度曲线。

图1 含水率 5.33% 剪应力 - 位移关系曲线

图2 含水率 5.33%τ-σ 关系

图3 含水率 8.18% 剪应力-位移关系曲线

图4 含水率 8.18%τ-σ 关系

图5 含水率 12.12% 剪应力 - 位移关系曲线

图6 含水率12.12%τ-σ关系

图7 含水率19.90% 剪应力 - 位移关系曲线

图8 含水率 19.90%τ-σ 关系

图9 含水率25.51%剪应力 - 位移关系曲线

图10 含水率25.51%τ-σ 关系

表1 不同含水率条件下土体抗剪强度指标

1.3.2 含水率的测定

对应含水率的测定是采用烘干法进行，对每个抗剪强度试验后的试样取其剪切面处的土体置于事先准备好的铝盒中，放入烘箱烘干，称量体重计算含水率。该试验所需的含水率计算公式为：ω0=(mw/ms)×100%。

2 研究结果与分析

根据库伦（Coulomb C A）提出的土体抗剪强度理论，得出矿物风化过程中崩岗土体的不同含水率条件下的抗剪强度指标，利用烘干法对土体的含水率进行测定，最后确定不同含水率下土体的黏聚力c、内摩擦角φ与含水率的关系。试验的剪应力-位移关系曲线和τ-σ曲线如图1～图10。

利用Excel2016进行数据整理，计算不同含水率条件的土体抗剪强度指标见表1，关系曲线见图11。

图11 黏聚力、内摩擦角与含水率关系曲线

表1数据和图11曲线中表明，赣县区矿物风化过程中崩岗土体的黏聚力随含水率的增加呈现减小的趋势，当土体含水率由5.33%增加到19.90%时，黏聚力由18.63KPa下降至9.76KPa，下降率为47.6%；当土体含水率由19.90%增加到27.68%时，黏聚力c由9.76KPa下降至8.27KPa，下降率为7.99%，下降趋势减缓。崩岗土体的内摩擦角随含水率的增加呈现增大的趋势，当土体含水率由5.33%增加到12.12%时，内摩擦角由24.57°增加至26.68°，增长率为9.08%。土体黏聚力与不同含水率之间的三次线性拟合结果表明，两者之间呈负相关性。

3 结论

通过对不同含水率下赣县区崩岗抗剪强度的变化特征的试验研究，试验数据表明：①赣县区矿物风化过程中崩岗土体的黏聚力从风干状态下（含水率5.33%）变化到饱和状态下（含水率27.68%）过程中不断减小，即崩岗土体含水率从天然状态下5.33%增长到15%左右时，土体的黏聚力c下降明显，后期含水率的增加对黏聚力影响较小，总体上崩岗土体的黏聚力c与含水率w呈负相关；②崩岗土体内摩擦角随着含水率的增加有小幅度增大，即崩岗土体含水率从天然状态下5.33%增长到15%左右时，土体的内摩擦角增长幅度明显，后期含水率的增加对内摩擦角增长影响较小，总体上崩岗土体的内摩擦角随着含水率的增大而增大。

侵蚀的发育过程与水的作用有着密切的关系。在崩岗发育地区，降雨过程引起崩岗土体含水率的增加，进而导致土体黏聚力c的降低。表层土体竖向应力较小，土体的抗剪强度主要由黏聚力提供，而含水率增加引起的黏聚力减小幅度非常显著，土体抗冲刷能力也因此大幅下降，这是导致崩岗发育和扩大的重要原因。