涪陵五中滑坡現(xiàn)狀分析

朱鵬博+田恒+秦林+宋清亮+劉偉+張瑾+雷錦先

摘 要：2008年1月3日重慶涪陵五中后山發(fā)生山體滑坡，堵塞了319國(guó)道，幸未造成人員傷亡，但嚴(yán)重影響到涪陵等地的對(duì)外交通，社會(huì)影響巨大。文章通過(guò)低空航拍、數(shù)字圖像處理、人為走訪的方式對(duì)滑坡進(jìn)行觀測(cè)，結(jié)果顯示因人為破壞等諸多因素，滑坡有再次形變可能。建議對(duì)人類活動(dòng)進(jìn)行限制并進(jìn)行工程防治，消除滑坡隱患。

關(guān)鍵詞：滑坡；無(wú)人機(jī)航拍；現(xiàn)狀分析

中圖分類號(hào)：P642.22 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）05-0178-03

Abstract： On January 3， 2008， a landslide occurred in the fifth mountain of Fuling， Chongqing， which blocked 319 National roads. Fortunately， it did not cause casualties， but it seriously affected the external traffic in Fuling and other places， and the social impact was huge. The landslide is observed through low altitude aerial photography， digital image processing and human visiting. The result shows that landslide may be re formed because of many factors such as human destruction. It is suggested that the human activities be restricted and the engineering prevention and control should be carried out to eliminate the hidden danger of landslides.

Keywords： landslide； UAV aerial photography； status analysis

1 涪陵五中滑坡簡(jiǎn)介

涪陵五中滑坡位于重慶市涪陵區(qū)天子殿居委三社，國(guó)道319公路K2270+440-K2270+960段（涪陵五中后門迎賓大道旁）[1]。2008年1月3日，發(fā)生山體滑坡。

該滑坡滑動(dòng)堵塞了319國(guó)道，推倒抗滑墻，造成五中后門迎賓大道鼓起損壞。雖及時(shí)采取措施進(jìn)行應(yīng)急勘測(cè)處理，未造成人員傷亡，但嚴(yán)重影響到涪陵等地的對(duì)外交通，社會(huì)影響巨大[2]。

滑坡體基本特征：滑坡體平面呈圓椅狀，屬構(gòu)造剝蝕斜坡地貌，地形西高東低，沿319國(guó)道長(zhǎng)約390m，東西平均寬度180m，面積7.02萬(wàn)平方米[1]，地形坡度較陡，局部形成陡坎狀，前后相對(duì)高度差108m，該斜坡為單向順層巖質(zhì)斜坡，滑坡主滑方向與巖層一致[2]，是一個(gè)中層大型順層巖質(zhì)滑坡。

2 滑坡變形原因與損失

涪陵五中滑坡變形主要以3方面因素共同作用所造成：（1）五中滑坡區(qū)變形前降雨量大并且集中，是涪陵五中滑坡區(qū)變形的主要加速因素[1]；（2）國(guó)道319公路在滑坡區(qū)上開(kāi)挖形成的高路塹以及滑坡區(qū)居民的生活水滲透改變了地質(zhì)，起誘發(fā)性作用；（3）滑坡區(qū)居民開(kāi)荒用于種養(yǎng)食用蔬菜，造成樹木減少，引起地質(zhì)松軟和迎賓大道擴(kuò)展，使坡體下沿角度增加[3]。

涪陵五中滑坡區(qū)東側(cè)有迎賓大道、涪陵五中，滑坡區(qū)內(nèi)有居民小區(qū)，滑動(dòng)造成滑坡區(qū)里少量建筑毀壞，國(guó)道319公路堵塞，山體下方抗滑擋墻被推到，迎賓大道公路鼓起損壞，幸好進(jìn)行應(yīng)急勘測(cè)方案[4]，未造成人員傷亡。

3 防滑措施

3.1 抗墻防滑

為防止滑坡體再次出現(xiàn)變形，滑坡后對(duì)滑坡體進(jìn)行了工程防治。首先沿迎賓大道建設(shè)了防滑抗墻，抗墻能有效延緩滑坡區(qū)變形?？箟﹂L(zhǎng)約400m，高3.8m，厚0.5m，面向迎賓大道的滑坡區(qū)全面圍繞，并在抗墻上種有爬山虎等植物，加固抗墻。

3.2 抗樁防滑

由于國(guó)道319公路在涪陵五中滑坡區(qū)上開(kāi)挖形成的高路塹，專家在高路塹上下設(shè)計(jì)了抗樁?？箻稙殚L(zhǎng)約1.6m，寬1m的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)連環(huán)組成，用來(lái)固定因修建國(guó)道319公路形成的高路塹，起減緩涪陵五中滑坡區(qū)的形變的功能。

3.3 地表水渠疏通

因滑坡區(qū)中的居民種植食用蔬菜帶來(lái)的土質(zhì)疏松，地表水渠便顯得尤為重要。沿整個(gè)滑坡區(qū)建立了排水系統(tǒng)，用來(lái)疏通居民日常用水和降雨帶來(lái)的泥化夾層，防止降雨和居民用水沖刷、滲透、溶蝕、軟化地表土質(zhì)[1]，一方面阻止了滑坡區(qū)坡體因水增加自重，另一方面阻止了泥化夾層進(jìn)一步的軟化，土質(zhì)的力學(xué)強(qiáng)度大大降低的危險(xiǎn)[3]。

4 現(xiàn)狀調(diào)研

以上的防滑措施是否有效的保護(hù)了滑坡體，目前滑坡體現(xiàn)狀如何，有沒(méi)有二次滑坡的可能？為了調(diào)查五中滑坡的現(xiàn)狀，我們采取了無(wú)人機(jī)航拍的方式調(diào)研五中滑坡。無(wú)人機(jī)遙感觀測(cè)技術(shù)作為一種遠(yuǎn)程觀測(cè)技術(shù)，克服了地形、氣候的限制，以成本低，作業(yè)簡(jiǎn)單、效率高等獨(dú)特形式，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中[5]。利用無(wú)人機(jī)可以及時(shí)了解滑坡后災(zāi)區(qū)的房屋、道路等損毀程度與空間分布，為災(zāi)情評(píng)估等提供第一手信息。近年來(lái)基于無(wú)人機(jī)低空影像的DEM和數(shù)字正射影像DOM的技術(shù)不斷成熟，在小范圍大比例尺度地形測(cè)繪中應(yīng)用廣泛，對(duì)于大型滑坡區(qū)域，基于無(wú)人機(jī)低空遙感技術(shù)，生產(chǎn)大比例尺DEM和DOM的研究較少[5]。

4.1 無(wú)人機(jī)航拍提取數(shù)字正射影像和數(shù)字分類地圖

在調(diào)研涪陵五中滑坡區(qū)時(shí)，便應(yīng)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)滑坡區(qū)進(jìn)行了3個(gè)月（一月一次）低空飛行和人為調(diào)查，對(duì)滑坡區(qū)現(xiàn)狀和防治措施進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研。在期間，應(yīng)用無(wú)人機(jī)低空遙感技術(shù)進(jìn)行了三維建模，提取了數(shù)字正射影像和數(shù)字分類地圖等數(shù)據(jù)。如圖1，圖2所示。endprint

從以上兩幅圖中，我們可以清晰看到滑坡區(qū)里房屋密集，公路橫列在滑坡區(qū)中，將滑坡區(qū)分列成3個(gè)高路塹區(qū)域，樹木少且大部分生長(zhǎng)在邊緣地帶，在滑坡區(qū)里大部分區(qū)域?yàn)榉N植區(qū)。說(shuō)明涪陵五中滑坡區(qū)里的居民較多，種植田地廣。在滑坡形變的內(nèi)因作用的同時(shí)，居民活動(dòng)也是一個(gè)誘發(fā)性的外部因素。

在數(shù)字正攝影像中，我們還可以看出3個(gè)高路塹區(qū)域中的抗樁防滑措施和地面排水溝渠。這些措施能夠有效地固定滑坡，防止滑坡區(qū)滑體形變。

4.2 滑坡體等高線

在等高線中可以看出，涪陵五中滑坡區(qū)中坎陡高度大，由下往上，高度差距逐漸拉開(kāi)。而滑坡變形區(qū)南部頂端存在潛在滑動(dòng)，滑床傾斜，與巖層傾向一致。

在滑坡體前緣，由于迎賓大道擴(kuò)展，造成了等高線愈加向前緣傾斜，坡體前緣角度變大，局部較陡。在滑坡區(qū)中，后緣由前緣陡坎高度不斷密集開(kāi)來(lái)，而前緣山體坡度變大，承載力學(xué)強(qiáng)度降低，山體擠壓程度變強(qiáng)，有產(chǎn)生滑坡的潛在可能[6]。

4.3 滑動(dòng)坡向圖

滑坡體坡度在∠24℃～∠36℃之間，前方迎賓大道正好給了滑坡體滑動(dòng)空間。而滑坡區(qū)表面土層結(jié)構(gòu)松軟，力學(xué)強(qiáng)度低，滑坡巖層力學(xué)強(qiáng)度高，由于物理性質(zhì)和狀態(tài)存在差異[4]，在水的作用下形成泥化層面，極易滑動(dòng)。

4.4 調(diào)研結(jié)果

（1）在涪陵五中滑坡區(qū)中，防滑措施并沒(méi)有遍布整個(gè)滑坡區(qū)，部分地方陡坎高且呈魚鱗狀下排[7]，在居民用水和降水量過(guò)大的情況，會(huì)進(jìn)行泥化夾層再次泥化。

（2）涪陵五中滑坡區(qū)內(nèi)，植被少，居民開(kāi)墾荒地用于種植糧食現(xiàn)象嚴(yán)重。滑坡區(qū)內(nèi)，土質(zhì)松軟、力學(xué)強(qiáng)度低，在水的影響下，形成泥化層面，引起滑坡二次形變的可能性高。

（3）地上水渠排水設(shè)施較少。在滑坡區(qū)中，地上水渠通道只有若干條，若在遇到降雨量過(guò)大的情況，排水渠道不能盡快排水，降水滲透、侵蝕地表土質(zhì)，溶蝕、軟化地下夾層，因而滑坡區(qū)有二次形變的可能。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文應(yīng)用無(wú)人機(jī)低空遙感技術(shù)進(jìn)行了三維建模，提取了數(shù)字正射影像，數(shù)字分類地圖，滑坡體等高線分布和滑動(dòng)坡向圖等成果，并進(jìn)行了人為調(diào)查。結(jié)果顯示涪陵五中滑坡進(jìn)行了工程防治，修建了抗墻抗樁和地表水渠，能有效的減小滑坡區(qū)變形。但是目前滑坡區(qū)居民密集，人為開(kāi)墾現(xiàn)象嚴(yán)重，植被少，地表土質(zhì)松軟，力學(xué)強(qiáng)度低。且部分高路塹未有防滑措施，地表水渠分布密度小。且在滑坡區(qū)中依然存在高陡坎，山體滑坡空間大，有二次形變可能性，需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)防滑措施。

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