都江堰大槽滑坡特征及監(jiān)測(cè)建議

◇四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局九0九水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì) 張遠(yuǎn)洋 陶傳洪

大槽滑坡為汶川地震引起變形的淺表層堆積體滑坡，由于汶川地震和后期的降雨持續(xù)作用，現(xiàn)已產(chǎn)生較明顯的變形，坡體上也發(fā)育了多條裂縫，今后在強(qiáng)降雨作用下還將繼續(xù)產(chǎn)生變形甚至失穩(wěn)破壞。本文結(jié)合該滑坡的基本特征進(jìn)行了分析，并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了綜合判別，同時(shí)根據(jù)滑坡變形特點(diǎn)，提出了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和群測(cè)群防相結(jié)合的監(jiān)測(cè)預(yù)警建議，為這類滑坡的防災(zāi)減災(zāi)提供參考。

大槽滑坡是典型的降雨引起的淺表層堆積體滑坡，其屬于西南地區(qū)典型的降雨型滑坡，最大誘發(fā)因素為地震和降雨，目前已有一定的變形，處于較不穩(wěn)定狀態(tài)。針對(duì)大槽滑坡的特點(diǎn)，準(zhǔn)確判斷其變形發(fā)展趨勢(shì)并建立有效的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)措施，是實(shí)現(xiàn)滑坡預(yù)警防災(zāi)的重要途徑，也是減小滑坡造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的重要手段。

1 滑坡基本特征

圖1 滑坡區(qū)域衛(wèi)星影像圖

大槽滑坡位于四川省都江堰市玉堂鎮(zhèn)，滑坡中心點(diǎn)位置位于東經(jīng)103°33′12″，北緯30°56′43″附近。該滑坡所在區(qū)域處于都江堰市的高山地貌區(qū)域，屬于中高山構(gòu)造侵蝕地貌特征，區(qū)域內(nèi)的氣候環(huán)境極為濕潤(rùn)，多年平均濕度81%，表現(xiàn)出明顯的四季分明特征?；聟^(qū)域內(nèi)年平均降雨量約1200mm，且降雨主要集中在7-8月的夏季，雨季月平均降雨量均超過(guò)200mm，具有顯著的夏季暴雨濕潤(rùn)、冬季少雨干燥的特征，為降雨誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害提供了天然的極端暴雨條件。

大槽滑坡坡體平面形態(tài)為弧形，長(zhǎng)約120m，寬約110m，總滑坡方量約30萬(wàn)m3。坡體由底部基巖和淺表層碎石土組成，滑坡區(qū)域內(nèi)的主要地層巖性為灰?guī)r，屬中硬巖層，夾雜了部分砂巖和頁(yè)巖夾層，淺表層為殘坡積物和強(qiáng)風(fēng)化堆積體，由此該滑坡對(duì)于淺表層受降雨影響導(dǎo)致的變形滑動(dòng)提供了有利條件。

通過(guò)前期調(diào)查發(fā)現(xiàn)，歷史上該滑坡并未產(chǎn)生顯著的變形跡象，屬于基本穩(wěn)定的狀態(tài)，但由于汶川地震時(shí)該區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的烈度較大，坡體內(nèi)部受地震震動(dòng)影響導(dǎo)致巖體損傷，自汶川地震后坡體中后部發(fā)育了多條裂縫，其長(zhǎng)度在幾米至十余米不等，整體也產(chǎn)生了明顯的變形。同時(shí)，該滑坡整體坡度約為30°，具有較陡的坡面，特別是前緣臨空處坡度最大達(dá)40°，在前后超過(guò)100m高差的地形現(xiàn)狀下，具備產(chǎn)生突發(fā)性滑坡的良好地形條件，屬于地震形成的降雨型淺表層堆積體滑坡。

目前大槽滑坡區(qū)域內(nèi)目前有多戶人員居住，該滑坡如果在強(qiáng)降雨下產(chǎn)生滑動(dòng)，將直接威脅區(qū)域內(nèi)數(shù)十人的生命財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)將會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)確判斷該滑坡的后續(xù)發(fā)展趨勢(shì)，為最終有效防范這類滑坡災(zāi)害提供可靠的支持。

2 滑坡變形破壞模式及發(fā)展趨勢(shì)

通過(guò)已有數(shù)據(jù)的分析和歷史調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大槽滑坡整體上屬于基本穩(wěn)定，但由于汶川地震對(duì)其產(chǎn)生了顯著的震動(dòng)影響，使得滑坡體產(chǎn)生了一定的變形而進(jìn)入欠穩(wěn)定狀態(tài)。由于滑坡體所在區(qū)域地形陡峭，坡體表面覆蓋堆積體厚達(dá)3～5m，且堆積體較為松散，強(qiáng)度也隨含水率的增大而減小，具備了在強(qiáng)降雨作用下飽水軟化變形的條件，因此汶川地震后，該滑坡體一直在產(chǎn)生緩慢的變形。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)的坡體中后緣裂縫可以證實(shí)，該滑坡已處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，表現(xiàn)出牽引破壞的特點(diǎn)，而坡體最不穩(wěn)定區(qū)域?yàn)榍熬壿^陡的臨空面，其整體變形坡壞過(guò)程為：滑坡體前緣的淺表層堆積體在強(qiáng)降雨作用下含水率不斷增大，使得堆積體抗剪強(qiáng)度迅速下降，最終抗剪強(qiáng)度小于堆積體下滑推力，導(dǎo)致坡體前緣開(kāi)始產(chǎn)生變形并向下運(yùn)動(dòng)。由于前緣產(chǎn)生蠕滑拉裂作用，使滑坡體上進(jìn)一步產(chǎn)生張拉裂縫，地表水也更容易進(jìn)入堆積體中加快軟化堆積體，從而使整個(gè)堆積體抗剪強(qiáng)度進(jìn)一步下降，而前緣堆積體的移動(dòng)為滑坡中后部的運(yùn)動(dòng)提供了良好的臨空面，并牽引滑坡中后部產(chǎn)生連續(xù)變形，最終整個(gè)滑坡體失穩(wěn)產(chǎn)生破壞。

由此，今后該滑坡的發(fā)展主要仍然受到降雨等地表水的控制，降雨引起的土體強(qiáng)度下降是滑坡繼續(xù)產(chǎn)生變形的重要?jiǎng)恿σ蛩兀涤瓿渑娴南募臼瞧浒l(fā)生的最危險(xiǎn)時(shí)段，對(duì)應(yīng)大槽滑坡緩慢的變形仍然也將長(zhǎng)期持續(xù)，并最終可能達(dá)到滑坡臨界狀態(tài)，在某一次強(qiáng)降雨時(shí)由于土體抗剪強(qiáng)度的再次下降最終突然全部下滑造成嚴(yán)重破壞，因此，其監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)在于滑坡變形以及對(duì)應(yīng)的降雨誘發(fā)因素，可以以滑坡變形破壞特征為參考，構(gòu)建可靠的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)措施實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)測(cè)。

3 滑坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)建議

根據(jù)大槽滑坡的基本特征和發(fā)展趨勢(shì)，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)災(zāi)害防治的思路和要求，可以采用自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)預(yù)警方法對(duì)該滑坡進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)定量反饋滑坡危險(xiǎn)性，并提前進(jìn)行預(yù)警預(yù)報(bào)以有效防止滑坡災(zāi)害造成人員傷亡。在自動(dòng)化監(jiān)測(cè)過(guò)程中，還應(yīng)考慮到實(shí)際應(yīng)用中可能存在的以下問(wèn)題：①我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害頻繁、災(zāi)害點(diǎn)數(shù)量極多，一般情況下普通地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)只能依靠人工監(jiān)測(cè)的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警，難以適應(yīng)真正的自動(dòng)化防災(zāi)需求，亟需智能化實(shí)時(shí)性的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)措施；②隨著已有大量地質(zhì)災(zāi)害的治理，剩余地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生呈現(xiàn)出高度的隱蔽性，嚴(yán)重威脅了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展和人員生命財(cái)產(chǎn)安全，在自動(dòng)化監(jiān)測(cè)中需要及時(shí)有效地識(shí)別出隱患變形特征，防止自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的誤報(bào)和漏報(bào)；③近年來(lái)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)應(yīng)用的不斷推廣還需一段時(shí)間，現(xiàn)有自動(dòng)化監(jiān)測(cè)中還需要通過(guò)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和人工相結(jié)合的方式，利用智能監(jiān)測(cè)設(shè)備的全天候監(jiān)測(cè)優(yōu)點(diǎn)和群測(cè)群防的科學(xué)性相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)監(jiān)測(cè)的全覆蓋和預(yù)警的及時(shí)有效處置，最終構(gòu)建出科學(xué)有效的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，尤其是在有效避免群死群傷事件等方面發(fā)揮出重要的科技支撐作用，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供支持。

由此，對(duì)于大槽滑坡的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，根據(jù)科學(xué)合理的原則，具體監(jiān)測(cè)建議如下：①自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵要素監(jiān)測(cè)。在大槽滑坡的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)過(guò)程中，需要重點(diǎn)針對(duì)其誘發(fā)因素降雨和地震導(dǎo)致的潛在變形進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，因此，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)應(yīng)當(dāng)以滑坡變形監(jiān)測(cè)為主，可通過(guò)地表變形監(jiān)測(cè)、裂縫監(jiān)測(cè)和深部位移監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)全方位的變形掌控；同時(shí)，通過(guò)降雨監(jiān)測(cè)掌握大槽滑坡附近的降雨發(fā)展情況，通過(guò)微震動(dòng)和加速度監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)大槽滑坡區(qū)域地震對(duì)坡體震動(dòng)和加速度變形影響的監(jiān)測(cè)。通過(guò)多個(gè)關(guān)鍵要素的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)大槽滑坡關(guān)鍵要素的全方位掌控，為后續(xù)數(shù)據(jù)分析和預(yù)警提供可靠的參考；②多設(shè)備融合實(shí)現(xiàn)空間有效覆蓋，構(gòu)建監(jiān)測(cè)預(yù)警協(xié)同預(yù)警體系。在大槽滑坡多種自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備共同發(fā)揮監(jiān)測(cè)作用的基礎(chǔ)上，通過(guò)多源數(shù)據(jù)融合的方式，構(gòu)建出綜合性的防災(zāi)減災(zāi)預(yù)警模型，實(shí)現(xiàn)從前期降雨預(yù)報(bào)到過(guò)程化的滑坡變形的全時(shí)域預(yù)警和從局部變形加速到整體變形失穩(wěn)破壞全方位監(jiān)控的全空間預(yù)警；③多預(yù)警方式相結(jié)合，盡最大程度實(shí)現(xiàn)有效防災(zāi)。通過(guò)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)為主，并結(jié)合群測(cè)群防的優(yōu)勢(shì)，使地震、降雨等外界因素的影響能得到及時(shí)有效響應(yīng)，滑坡變形全過(guò)程變化趨勢(shì)能得到自動(dòng)化點(diǎn)位的精確監(jiān)控和宏觀整體的群測(cè)掌握。

4 結(jié)論

大槽滑坡是汶川地震影響下產(chǎn)生了一定變形的堆積體滑坡，現(xiàn)處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，其變形破壞特征主要為降雨使滑坡堆積體抗剪強(qiáng)度下降，導(dǎo)致坡體前緣產(chǎn)生蠕動(dòng)拉裂并在滑坡體上產(chǎn)生裂縫，進(jìn)一步牽引坡體產(chǎn)生變形，并最終可能整體失穩(wěn)。通過(guò)調(diào)查和分析其變形特征發(fā)現(xiàn)，該滑坡仍然在產(chǎn)生緩慢變形，而今后在強(qiáng)降雨作用下該滑坡可能出現(xiàn)較大變形甚至失穩(wěn)破壞。針對(duì)這類滑坡，有效的監(jiān)測(cè)預(yù)警措施對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)極為重要，而自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和群測(cè)群防相結(jié)合仍然是實(shí)現(xiàn)滑坡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警和避免人員傷亡的重要方法。