丹巴縣城后山滑坡應(yīng)急加固深部位移監(jiān)測(cè)成果

唐 然 ，于 宇 ，唐曉玲 ，董建輝

（1．四川省地質(zhì)工程勘察院，成都 610072；2．核工業(yè)西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，成都 610061）

丹巴縣位于四川省西部，縣城背后為一大型的古崩滑堆積體。由于城市建設(shè)對(duì)滑坡坡腳的開挖而使該滑坡逐漸復(fù)活。2005年2月初變形加速發(fā)展，呈現(xiàn)出整體下滑趨勢(shì)。如果該滑坡整體下滑，將會(huì)摧毀大半個(gè)丹巴縣城，4 600多人的生命財(cái)產(chǎn)將毀于一旦。如滑坡體下滑后堵塞大渡河，將會(huì)抬升大渡河水位，淹沒上游城鎮(zhèn)，后果不堪設(shè)想。

對(duì)滑坡體進(jìn)行搶險(xiǎn)加固處理的主要的治理工程為前緣壓腳堆載及在滑坡體中前部實(shí)施預(yù)應(yīng)力錨索工程。在應(yīng)急搶險(xiǎn)前期，在滑坡體上逐步布置了多個(gè)地表位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)坡體變形情況進(jìn)行全天候監(jiān)測(cè)[3]。圖1顯示主滑體后緣從2005年2月4日左右至22日開始加速變形的情況，其位移速率達(dá)到最大值 36mm/d，隨后逐漸減小，但截至 4月初，位移速率仍然較高，在 5mm/d左右，滑坡的最大累計(jì)位移量已接近 1.2m。為了解滑坡體的深部變形狀況，掌握搶險(xiǎn)加固的效果，為滑坡綜合治理提供設(shè)計(jì)、施工、工程處理依據(jù)，在應(yīng)急治理工程的中后期對(duì)滑坡體進(jìn)行了深部位移監(jiān)測(cè)，有必要分析該滑坡體深部位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)實(shí)施搶險(xiǎn)加固后滑坡體的穩(wěn)定性行。

圖1 滑坡地表位移監(jiān)測(cè)成果曲線

1 滑坡概況

滑坡區(qū)屬于青藏高原東緣的大渡河高山峽谷區(qū)，地形陡峻，相對(duì)高差極大。河谷谷坡多在30°～50°，一般40°以上?；聟^(qū)兩側(cè)基巖露頭已形成陡崖地形?；聟^(qū)主要由松散的古滑坡堆積物構(gòu)成?；麦w平面上呈圈椅狀，高程介于1 881m至2 110m間，前后緣高差223m。滑坡后緣位于白呷山Ⅱ級(jí)平臺(tái)前緣，前緣直抵坡腳縣城建設(shè)街，滑坡周界清楚。滑坡前部坡度56°～65°,后部為緩斜坡，坡度約 10°，中部平均坡度 31°。受滑坡高程 2 035m附近寬大裂縫的牽引作用，2005年2月起滑坡的范圍逐漸擴(kuò)大，進(jìn)入加速變形階段, 顯現(xiàn)出整體下滑的跡象?；麦w表現(xiàn)出三塊相對(duì)獨(dú)立的變形區(qū)，分別為Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)（圖2）?；麦w寬200～250m，縱長(zhǎng)290m，面積約0.08km2,平均厚度約30m，其總方量達(dá)220×104m3，為一特大型堆積層滑坡。

圖2 丹巴滑坡平面

圖3 丹巴滑坡深部位移監(jiān)測(cè)

2 深部位移監(jiān)測(cè)方案

2.1 監(jiān)測(cè)方法的選擇

在應(yīng)急搶險(xiǎn)前期，在滑坡體上布置了多個(gè)地表觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)坡體變形情況進(jìn)行全天候監(jiān)測(cè)。但是地表監(jiān)測(cè)成果只能代表觀測(cè)點(diǎn)處坡體表面的位移狀態(tài)，無法對(duì)坡體內(nèi)部的變形狀態(tài)（如滑面位置、變形特征等）進(jìn)行分析。為了掌握滑坡體深部變形情況，查明滑帶的具體位置，深部位移監(jiān)測(cè)主要選用了活動(dòng)式鉆孔測(cè)斜儀。它的主要作用是可以測(cè)定鉆孔內(nèi)各個(gè)部位的水平位移，以判斷巖土體產(chǎn)生位移的部位、大小和方向，定期的觀測(cè)可以獲得時(shí)間與位移及位移速率等關(guān)系，綜合相關(guān)因素與位移的關(guān)系，可以判斷巖土邊坡的穩(wěn)定性及其影響因素。

2.2 深部位移監(jiān)測(cè)布置

深部位移監(jiān)測(cè)的具體布置時(shí)間是在應(yīng)急搶險(xiǎn)的中后期，在主滑體中軸線上布置了三個(gè)測(cè)斜孔（圖3）。其編號(hào)分別為IN1、IN2、IN3，其中IN1布置在滑坡后緣，IN2布置在中后部，IN3布置在滑坡前緣。這3個(gè)鉆孔基本上可控制主滑剖面在空間上的變形特征。

3 深部位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析

3.1 IN1測(cè)斜孔監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

IN1測(cè)斜孔位于滑坡體2 025m高程，接近滑坡體的后緣。圖4顯示在離孔口28m～29m深處表現(xiàn)出明顯的滑移面特征。IN1測(cè)斜孔的鉆孔巖芯資料顯示，36.32m深處是第四系堆積物和古生界志留系變質(zhì)巖層接觸面，也即基覆界面。說明滑面在基覆界面以上8m～9m處，即滑面在第四系堆積物中，這與勘查期間判斷的滑面位置有明顯的差異。

從位移與孔深關(guān)系看（圖4），坡體的滑動(dòng)主要集中在滑帶附近，但隨高程的增加，坡體的累計(jì)位移增加，并且在12～16m之間增加明顯?？梢娀瑤б陨掀麦w并不是完全同步滑移的。

根據(jù)孔口、滑帶的變形特征并結(jié)合應(yīng)急搶險(xiǎn)工程完成的時(shí)間，分別將孔口位移、滑帶位錯(cuò)大致劃分為三個(gè)變形階段（圖5、圖7、圖9）：階段I為變形發(fā)展階段；階段Ⅱ?yàn)樽冃慰刂齐A段，錨索開始發(fā)揮作用，變形速率逐漸降低；階段Ⅲ為變形相對(duì)穩(wěn)定階段。

孔口位移和滑帶位錯(cuò)進(jìn)入階段Ⅱ 的時(shí)間比較接近，但孔口位移進(jìn)入階段Ⅲ的時(shí)間遠(yuǎn)滯后于滑帶位錯(cuò)。據(jù)統(tǒng)I計(jì)，變形階段I，滑帶的位錯(cuò)量：18.22mm，位錯(cuò)速率：0.61mm/d；孔口位移：37.4mm，位移速率：1.25mm/d。在階段Ⅱ，滑帶的位錯(cuò)量：12.79mm，位錯(cuò)速率：0.31mm/d；孔口位移：40.61mm，位移速率：0.49mm/d。進(jìn)入階段Ⅲ，滑帶的位錯(cuò)量：12.86mm，位錯(cuò)速率：0.07mm/d；孔口位移：21.3mm，位移速率：0.2mm/d。

結(jié)合圖4分析，進(jìn)入階段Ⅲ后，滑體深部18m至滑帶的部分已經(jīng)接近基本穩(wěn)定?？卓谖灰扑俾孰m然隨時(shí)間有減小的趨勢(shì)，但孔口的變形并沒有完全停止，孔口累積位移仍然在繼續(xù)的增加，滑坡體后緣仍沒有達(dá)到完全穩(wěn)定的狀態(tài)。

圖9 IN3測(cè)斜孔孔口位移與滑帶位錯(cuò)比較

3.2 IN2測(cè)斜孔監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

IN2測(cè)斜孔安裝于滑坡體的1 996m高程，位于滑坡體的中部。從圖 6中可以看出，在 28m～31m的部位表現(xiàn)出明顯的滑面特征，鉆孔巖芯資料顯示基覆界面在滑面以下10m。從圖中可看出，在31～42m之間的堆積物內(nèi)部盡管沒有明顯的滑面，但上部滑體的運(yùn)動(dòng)對(duì)物質(zhì)組成為松散堆積層滑床有擾動(dòng)影響，基覆界面以下基本無變形擾動(dòng)。對(duì)比圖4及圖6可見，IN2孔口到滑帶曲線形態(tài)大致呈線性，說明IN2處滑體變形屬于整體變形。

從圖 7中可見，孔口位移、滑帶位錯(cuò)進(jìn)入不同變形階段的時(shí)間比較接近，變形趨勢(shì)基本保持了同步?；瑤诲e(cuò)速率及孔口位移速率從4月14日安裝到5月初這段時(shí)間以內(nèi)都明顯的較大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，變形階段 I，滑帶位錯(cuò)量：24.4mm，位錯(cuò)速率：1.11mm/d；孔口位移量： 43.46mm,位移速率：1.98mm/d。變形階段Ⅱ，應(yīng)急錨索工程逐漸發(fā)揮了作用，滑帶及孔口的位移速率開始降低。這期間滑帶位錯(cuò)量：24.24mm，位錯(cuò)速率：0.37mm/d；孔口位移量：26.01mm，位移速率：0.40mm/d。在階段Ⅲ，孔口及滑帶變形再次減緩，這期間滑帶的位錯(cuò)量：46.94mm，位錯(cuò)速率：0.27mm/d；孔口位移量：56.86mm，位移速率：0.33mm/d。

從變形數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及圖5、圖7曲線圖對(duì)比可見，IN2測(cè)斜孔變形趨勢(shì)明顯大于IN1，在變形階段Ⅲ，IN2仍然具有相對(duì)較高的變形速率。

3.3 IN3測(cè)斜孔監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

IN3測(cè)斜孔安裝于滑坡體的1 930m高程，位于滑坡體的前緣。從（圖8）可以看出16m～19m表現(xiàn)出波動(dòng)狀的滑移面特征。鉆孔柱狀圖顯示31.43m處是基覆界面，說明滑移面仍然在第四系堆積層中。

從圖9中可以發(fā)現(xiàn)，IN3測(cè)斜孔孔口和滑帶位錯(cuò)的變化過程與IN1、IN2測(cè)斜孔有明顯的不同。觀測(cè)初期錨索施工已結(jié)束，孔口位移已進(jìn)入變形階段Ⅱ，變形趨勢(shì)開始得到控制，在6月28日左右進(jìn)入變形階段Ⅲ。而滑帶位錯(cuò)在觀測(cè)初期還處于發(fā)展階段，在5月30日左右，滑帶位錯(cuò)才開始進(jìn)入變形階段Ⅱ，直到7月4日左右，進(jìn)入變形階段Ⅲ。這表明在滑坡體的前緣，應(yīng)急搶險(xiǎn)工程首先是對(duì)滑坡體的淺表層直接產(chǎn)生作用，滑坡體淺表層先趨于穩(wěn)定，然后再逐步對(duì)深層滑帶起作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，孔口位移在階段Ⅱ位移量：19.33mm，位移速率：0.39mm/d；在階段Ⅲ孔口位移量：24.48mm，位移速率：0.13mm/d?；瑤诲e(cuò)在階段I位錯(cuò)量：19.6mm，位錯(cuò)速率：0.93mm/d，在階段Ⅱ位錯(cuò)量：13.17mm，位錯(cuò)速率：0.38mm/d，在階段Ⅲ位錯(cuò)量10.17mm，位錯(cuò)速率：0.057mm/d。

4 結(jié)論

1）從深部位移監(jiān)測(cè)成果分析來看，丹巴縣城后山滑坡的應(yīng)急加固采取的前緣堆載和預(yù)應(yīng)力錨索工程取得了顯著的成效，從很大程度上減緩了坡體的變形趨勢(shì)，對(duì)滑坡穩(wěn)定性的提高起到了巨大的作用。

2）深部位移監(jiān)測(cè)成果較準(zhǔn)確地對(duì)滑面進(jìn)行了定位，從鉆孔傾斜儀監(jiān)測(cè)成果來看，IN-1的滑面位置在孔口下28m～29m深處，IN-2的滑面位置在孔口下28m～31m處，IN-3的滑面在孔口下16m～19m處。對(duì)比地質(zhì)剖面和鉆孔柱狀圖，探測(cè)3個(gè)孔的滑面位置皆在第四系堆積物里，高于覆蓋層與基巖接觸界面。對(duì)滑坡的勘察階段認(rèn)為滑帶為第四系松散堆積層與下伏基巖的接觸帶的結(jié)論進(jìn)行了修正，丹巴滑坡的復(fù)活并不是完全沿基覆界面滑動(dòng)，大部分地段是從松散體中間剪出。

3）根據(jù)對(duì)孔口位移和滑帶位錯(cuò)變形的分析，從儀器安裝開始，每個(gè)測(cè)斜孔的孔口和滑帶變形大致可分為三個(gè)階段，變形階段 I，雖然從地表位移監(jiān)測(cè)成果反映，滑坡變形已大幅減緩，但位移速率仍大于1mm/d；變形階段Ⅱ，屬于滑坡變形的控制階段，這個(gè)階段內(nèi)，在應(yīng)急搶險(xiǎn)措施的有效作用下，滑坡體的變形速率進(jìn)一步降低，滑坡體的穩(wěn)定性大大提高，位移速率總體上在 0.5mm/d以下；變形階段Ⅲ，位移速率總體上在 0.2mm/d左右，滑坡體的變形得到了明顯控制，坡體已處入基本穩(wěn)定狀態(tài)，但沒有達(dá)到完全穩(wěn)定狀態(tài)，因此有必要對(duì)滑坡進(jìn)行永久支護(hù)和全面綜合治理。

4）通過對(duì)3個(gè)測(cè)斜孔的變形特征值、變形過程及曲線形態(tài)分析，判斷滑坡主要的推力來自于滑坡中后部，滑坡后緣變形具有一定受牽引的性質(zhì)。應(yīng)急加固措施雖然較好地控制住了滑坡中前部的位移速率，但滑坡中后部仍然具有較大的推力向前推擠滑體，前緣深部處于壓應(yīng)力和剪應(yīng)力高度集中的狀態(tài)，使深部滑體變形曲線異常。據(jù)此可考慮永久支護(hù)和全面綜合治理方案?jìng)?cè)重于控制滑坡中后部推力。

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