深部位移在震后滑坡的監(jiān)測應(yīng)用

呂品 趙凱

【摘要】2017年8月8日“九寨溝地震”發(fā)生7.0級地震，九寨中查溝山體區(qū)域出現(xiàn)裂縫，且有部分隱伏裂縫不可見，產(chǎn)生發(fā)育的小型滑塌，山體深部位移監(jiān)測工程實(shí)施必要性大，以便隨時(shí)掌握場地及后山穩(wěn)定性狀況，發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)及時(shí)預(yù)報(bào)、預(yù)警，避免人員傷亡和降低經(jīng)濟(jì)損失。

【關(guān)鍵詞】滑坡;深部位移監(jiān)測;穩(wěn)定性分析;治理措施

九寨地震（災(zāi)害體中心點(diǎn)地理坐標(biāo)為北緯33°17′44.84″，東經(jīng)103°48′41.96″）導(dǎo)致九寨溝縣漳扎鎮(zhèn)中查村滑坡區(qū)域變形明顯加劇，后緣出現(xiàn)長大拉張裂縫，區(qū)域內(nèi)項(xiàng)目路面和房屋出現(xiàn)沉降，又經(jīng)歷罕見大洪災(zāi)，出現(xiàn)強(qiáng)烈暴雨，泥石流和滑坡比較常見，嚴(yán)重威脅滑坡區(qū)域財(cái)產(chǎn)及人身安全。目前滑坡區(qū)域未完全治理，且有發(fā)展惡化趨勢，為隨時(shí)掌握場地及后山穩(wěn)定性狀況，發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)及時(shí)預(yù)報(bào)、預(yù)警，采取相應(yīng)措施避免人員傷亡和降低經(jīng)濟(jì)損失，因此有必要對震后山體深部位移實(shí)施監(jiān)測。

1、工程概況

場地原始地貌屬構(gòu)造侵蝕中山地貌，整個(gè)場地呈西高東低的特點(diǎn)，酒店施工后形成臺階狀地形，場地地勢起伏較大，孔口高程介于2325.27m～2394.84m，相對高差約69.58m。東側(cè)早期發(fā)育“麗思卡爾頓酒店東側(cè)滑坡”，已完成勘查治理，目前穩(wěn)定;東北側(cè)發(fā)育“麗思卡爾頓酒店東北側(cè)滑坡”，前緣到美景路，后緣延伸至斜坡次級平臺，長約320m，左右兩側(cè)以小沖溝為界，地震時(shí)31#樓旁道路開裂下錯，31#樓沉降，土體多條出現(xiàn)張拉、剪切裂縫，尚未治理，納入本次監(jiān)測范圍;后山發(fā)育若干處小型滑塌，目前尚無相應(yīng)的治理措施，也作為監(jiān)測重點(diǎn)，隨時(shí)掌握滑坡動態(tài)，保證工程施工的安全性。

2、深部位移監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理原理

依據(jù)地質(zhì)條件，鉆孔進(jìn)入穩(wěn)定地層5～10米，垂直埋設(shè)一根內(nèi)壁開有雙向互成900導(dǎo)槽的測斜管，使其中一對導(dǎo)槽的方向與預(yù)計(jì)的滑坡方向保持一致，沿測斜管豎向每間隔固定距離L安裝雙軸傳感器（本工程選擇5m），并通過導(dǎo)槽使傳感器A+方向與預(yù)期的位移方向一致，也就是被滑坡位移方向，或者在監(jiān)測邊坡的穩(wěn)定性時(shí)偏向下坡的方向。土體發(fā)生位移時(shí)，每個(gè)傳感器可檢測出該點(diǎn)測斜管軸線與垂直線因土體偏移產(chǎn)生的夾角θi，系統(tǒng)計(jì)算出上下兩個(gè)傳感器之間（或分段長度）之間的水平偏差Δdi ，

即：

Δdi? = ∑L · sinθi（1）

因滑坡方向基本一致，從底部開始至面層滑坡位移基本越來越大，可從底部依次累加各段水平偏差，即可計(jì)算出任意一傳感器斷面的實(shí)際位移，即：

（2）

其中，Δdi為監(jiān)測段的水平位移;L為監(jiān)測點(diǎn)的分段長度，本工程取 5 m（兩傳感器之間的距離）;θi為監(jiān)測段內(nèi)測斜管軸線與垂直線的夾角。

因傳感器監(jiān)測A+方向與B+（與A+方向垂直）方向位移，合位移為A+方向與B+方向位移的合位移。

3、監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)

該酒店區(qū)域按設(shè)計(jì)要求共布設(shè)6個(gè)土體深部位移監(jiān)測點(diǎn)。其中JC1、JC2位于東北側(cè)滑坡區(qū)內(nèi)，JC4位于麗思卡爾頓酒店場地內(nèi)，JC3、JC5、JC6位于麗思卡爾頓酒店后山斜坡相對寬緩位置。各監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)采集為孔深間隔5米一個(gè)監(jiān)測數(shù)據(jù)。具體監(jiān)測點(diǎn)位埋設(shè)傳感器個(gè)數(shù)及鉆孔深度如下表：

全自動化數(shù)據(jù)采集具有全天候二十四小時(shí)采集的功能，可根據(jù)需要每隔幾分鐘至幾小時(shí)進(jìn)行一次監(jiān)測。

4、位移監(jiān)測與分析

經(jīng)過近1個(gè)月的全自動化數(shù)據(jù)采集具有全天候二十四小時(shí)數(shù)據(jù)采集，我們得到JC01、JC02、JC03、JC04、JC05、JC06六個(gè)測點(diǎn)的相對合位移和累計(jì)合位移，其中JC03、JC05、JC06因?yàn)檫吰孪路竭M(jìn)行治理，三個(gè)測點(diǎn)位移不明顯，故選 擇JC01、JC02、JC04號監(jiān)測孔進(jìn)行說明。

（1）JC01測點(diǎn)。JC01測點(diǎn)埋深30m，處在麗思卡爾頓北側(cè)滑坡區(qū)域內(nèi)，2018年12月14日在孔深20米處產(chǎn)生8mm的位移偏差。從地質(zhì)情況來看，它處在第四系滑坡堆積物的地層，土層軟塑含角礫粉質(zhì)粘土、可塑含角礫粉質(zhì)粘土、含粉質(zhì)粘土角礫、碎石，埋深20米基本處在粘土層中，粘土的存在降低了層間的阻力，枯水期水位埋深6.9～9.8m，種種原因使滑動帶處的位移發(fā)生驟然變化。2018年12月14日之后該處的位移偏差趨于穩(wěn)定，說明滑坡逐漸處于穩(wěn)定狀態(tài)。

（2）JC02測點(diǎn)。JC02測點(diǎn)埋深30m，處在麗思卡爾頓北側(cè)滑坡區(qū)域內(nèi)，從地質(zhì)情況來看，JC02與JC01處在同樣的地址條件與水文條件。地表處的累計(jì)合位移與JC01相近，但總體而言并無比較明顯的位移突變，表明滑坡逐漸處于穩(wěn)定狀態(tài)。

（3）JC04測點(diǎn)。JC04測點(diǎn)埋深30m，主要是孔深25米處產(chǎn)生的位移偏差。該處地震時(shí)樓棟產(chǎn)生較大偏差，土體產(chǎn)生滑坡，且附近有機(jī)械開挖等人為活動，25米處產(chǎn)生一定量的位移，目前表明滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，后續(xù)發(fā)展還需通過進(jìn)一步的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷。

經(jīng)過以上數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，在監(jiān)測期間，主要是東北側(cè)的滑坡區(qū)域，基本處在穩(wěn)定階段。目前處在枯水期，隨著滑坡的不斷變化，進(jìn)入九寨溝暴雨期，雨水沖刷可能導(dǎo)致滑坡體加速惡化，因此有必要分析產(chǎn)生滑坡的主要原因并采取相應(yīng)措施進(jìn)行預(yù)防：

（1）地下水及水流沖刷

坡腳中查溝及坡表沖溝流水。坡體地表水出露凌亂，泉眼數(shù)量較多，流量不一，且對坡體土層長期浸潤，滑動帶附近地下水較發(fā)育，孔隙潛水主要賦存于含角礫粉質(zhì)粘土層中土層中，受地表水及大氣降水補(bǔ)給，水量豐富，地下水位變化較大，并通過地下徑流、蒸發(fā)等方式排泄，致使滑坡變形加劇。地下水的作用一方面使軟質(zhì)巖軟化， 抗剪強(qiáng)度降低，形成順坡的軟弱夾層，另一方面地下水活水活動過程中產(chǎn)生的動水壓力也大大降低山坡的穩(wěn)定性。解決措施：雨期做好防洪措施，截排結(jié)合，做好洪水截流和疏導(dǎo)，比較好的辦法是開挖截洪溝;做好場區(qū)地下水滲流和導(dǎo)排設(shè)施，排水疏導(dǎo)量滿足汛期高峰;做好場區(qū)綠化工作，充分發(fā)揮植被對土體的穩(wěn)固作用。

（2）地質(zhì)條件

場地除表層的素填土（Q4ml）外，其下為第四系全新統(tǒng)崩坡積（Q4 col+dl）含粉質(zhì)粘土角礫、含角礫粉質(zhì)粘土、碎石組成，下覆基巖為三疊系中統(tǒng)雜谷腦組（T2z千枚巖，受區(qū)域性斷裂構(gòu)造及其本區(qū)主、次級斷層影響，巖層極為破碎，硬質(zhì)破碎巖體構(gòu)成貯水帶，易于風(fēng)化軟質(zhì)巖則形成相對隔水層，為地下水補(bǔ)給及聚積提供有利空間，為滑坡產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。解決措施：從滑坡深度一般為15m-25m，做抗滑樁設(shè)計(jì)時(shí)，其有效的抗滑深度應(yīng)滿足土層滑動深度;做好土體固結(jié)措施，比如夯實(shí)土體、土體換填等。

（3）人為活動

修建房屋時(shí)大量挖土，容易破壞土體結(jié)構(gòu)，改變地下水徑流通道，而房屋絕大多數(shù)為淺基礎(chǔ)，本身又對滑坡體局部有加載作用;同時(shí)修建房屋及修建道路切坡，降低了斜坡整體的穩(wěn)定性，有利于坡面雨水的下滲，增加斜坡自身的重量，不利于滑坡保持穩(wěn)定。解決措施：合理堆載，確保堆積物在滑坡體的有效范圍之內(nèi);土方開挖，必要時(shí)做好支護(hù)措施;做好雨期天氣預(yù)警，避免雨期開挖、卸荷、堆荷等工程活動。

（4）做好監(jiān)測預(yù)警

及時(shí)監(jiān)測、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，及時(shí)反饋驗(yàn)證。當(dāng)發(fā)生滑坡坡體變形劇烈，情況緊急，滑坡地質(zhì)災(zāi)害隨時(shí)有可能發(fā)生的情況下，專業(yè)監(jiān)測人員、群測群防人員協(xié)商后，及時(shí)上報(bào)有關(guān)部門，同時(shí)由群測群防人員設(shè)置臨時(shí)警戒線和警示標(biāo)志，留出安全距離。 根據(jù)各處災(zāi)害隱患點(diǎn)的不同特點(diǎn)和涉及受威脅的人員，確定在危急情況下的撤離線路，并將說明和撤離線路打印成冊。專業(yè)監(jiān)測人員培訓(xùn)由監(jiān)測單位統(tǒng)一組織培訓(xùn)。群測群防人員培訓(xùn)由專業(yè)監(jiān)測隊(duì)伍不定期組織培訓(xùn)。

總結(jié)：

在邊坡開挖施工中，為了確保施工安全，防止滑坡發(fā)生而產(chǎn)生設(shè)備損失和人員傷亡，對于邊坡的監(jiān)測是非常必要的。深部位移監(jiān)測通過對監(jiān)測孔內(nèi)各個(gè)深度內(nèi)位移的監(jiān)測，掌握滑坡體內(nèi)不同深度的位移大小，實(shí)時(shí)了解和掌握滑坡體整體運(yùn)動及穩(wěn)定狀態(tài)，從而對邊坡的治理施工進(jìn)行指導(dǎo)。本文通過對上述路基邊坡的深部位移監(jiān)測表明，深部位移監(jiān)測方法對滑坡運(yùn)動狀態(tài)的掌握是非常有效的。

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作者簡介：

呂品（1992—），男，漢族，山東萊陽市人，工程管理人員，本科，單位：四川九寨魯能生態(tài)旅游投資開發(fā)有限公司。