丹巴县城后山滑坡应急加固深部位移监测成果

唐 然 ，于 宇 ，唐晓玲 ，董建辉

（1．四川省地质工程勘察院，成都 610072；2．核工业西南勘察设计研究院有限公司，成都 610061）

丹巴县位于四川省西部，县城背后为一大型的古崩滑堆积体。由于城市建设对滑坡坡脚的开挖而使该滑坡逐渐复活。2005年2月初变形加速发展，呈现出整体下滑趋势。如果该滑坡整体下滑，将会摧毁大半个丹巴县城，4 600多人的生命财产将毁于一旦。如滑坡体下滑后堵塞大渡河，将会抬升大渡河水位，淹没上游城镇，后果不堪设想。

对滑坡体进行抢险加固处理的主要的治理工程为前缘压脚堆载及在滑坡体中前部实施预应力锚索工程。在应急抢险前期，在滑坡体上逐步布置了多个地表位移监测点，对坡体变形情况进行全天候监测[3]。图1显示主滑体后缘从2005年2月4日左右至22日开始加速变形的情况，其位移速率达到最大值 36mm/d，随后逐渐减小，但截至 4月初，位移速率仍然较高，在 5mm/d左右，滑坡的最大累计位移量已接近 1.2m。为了解滑坡体的深部变形状况，掌握抢险加固的效果，为滑坡综合治理提供设计、施工、工程处理依据，在应急治理工程的中后期对滑坡体进行了深部位移监测，有必要分析该滑坡体深部位移监测数据，评价实施抢险加固后滑坡体的稳定性行。

图1 滑坡地表位移监测成果曲线

1 滑坡概况

滑坡区属于青藏高原东缘的大渡河高山峡谷区，地形陡峻，相对高差极大。河谷谷坡多在30°～50°，一般40°以上。滑坡区两侧基岩露头已形成陡崖地形。滑坡区主要由松散的古滑坡堆积物构成。滑坡体平面上呈圈椅状，高程介于1 881m至2 110m间，前后缘高差223m。滑坡后缘位于白呷山Ⅱ级平台前缘，前缘直抵坡脚县城建设街，滑坡周界清楚。滑坡前部坡度56°～65°,后部为缓斜坡，坡度约 10°，中部平均坡度 31°。受滑坡高程 2 035m附近宽大裂缝的牵引作用，2005年2月起滑坡的范围逐渐扩大，进入加速变形阶段, 显现出整体下滑的迹象。滑坡体表现出三块相对独立的变形区，分别为Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区（图2）。滑坡体宽200～250m，纵长290m，面积约0.08km2,平均厚度约30m，其总方量达220×104m3，为一特大型堆积层滑坡。

图2 丹巴滑坡平面

图3 丹巴滑坡深部位移监测

2 深部位移监测方案

2.1 监测方法的选择

在应急抢险前期，在滑坡体上布置了多个地表观测点，对坡体变形情况进行全天候监测。但是地表监测成果只能代表观测点处坡体表面的位移状态，无法对坡体内部的变形状态（如滑面位置、变形特征等）进行分析。为了掌握滑坡体深部变形情况，查明滑带的具体位置，深部位移监测主要选用了活动式钻孔测斜仪。它的主要作用是可以测定钻孔内各个部位的水平位移，以判断岩土体产生位移的部位、大小和方向，定期的观测可以获得时间与位移及位移速率等关系，综合相关因素与位移的关系，可以判断岩土边坡的稳定性及其影响因素。

2.2 深部位移监测布置

深部位移监测的具体布置时间是在应急抢险的中后期，在主滑体中轴线上布置了三个测斜孔（图3）。其编号分别为IN1、IN2、IN3，其中IN1布置在滑坡后缘，IN2布置在中后部，IN3布置在滑坡前缘。这3个钻孔基本上可控制主滑剖面在空间上的变形特征。

3 深部位移监测数据的分析

3.1 IN1测斜孔监测数据分析

IN1测斜孔位于滑坡体2 025m高程，接近滑坡体的后缘。图4显示在离孔口28m～29m深处表现出明显的滑移面特征。IN1测斜孔的钻孔岩芯资料显示，36.32m深处是第四系堆积物和古生界志留系变质岩层接触面，也即基覆界面。说明滑面在基覆界面以上8m～9m处，即滑面在第四系堆积物中，这与勘查期间判断的滑面位置有明显的差异。

从位移与孔深关系看（图4），坡体的滑动主要集中在滑带附近，但随高程的增加，坡体的累计位移增加，并且在12～16m之间增加明显。可见滑带以上坡体并不是完全同步滑移的。

根据孔口、滑带的变形特征并结合应急抢险工程完成的时间，分别将孔口位移、滑带位错大致划分为三个变形阶段（图5、图7、图9）：阶段I为变形发展阶段；阶段Ⅱ为变形控制阶段，锚索开始发挥作用，变形速率逐渐降低；阶段Ⅲ为变形相对稳定阶段。

孔口位移和滑带位错进入阶段Ⅱ 的时间比较接近，但孔口位移进入阶段Ⅲ的时间远滞后于滑带位错。据统I计，变形阶段I，滑带的位错量：18.22mm，位错速率：0.61mm/d；孔口位移：37.4mm，位移速率：1.25mm/d。在阶段Ⅱ，滑带的位错量：12.79mm，位错速率：0.31mm/d；孔口位移：40.61mm，位移速率：0.49mm/d。进入阶段Ⅲ，滑带的位错量：12.86mm，位错速率：0.07mm/d；孔口位移：21.3mm，位移速率：0.2mm/d。

结合图4分析，进入阶段Ⅲ后，滑体深部18m至滑带的部分已经接近基本稳定。孔口位移速率虽然随时间有减小的趋势，但孔口的变形并没有完全停止，孔口累积位移仍然在继续的增加，滑坡体后缘仍没有达到完全稳定的状态。

图9 IN3测斜孔孔口位移与滑带位错比较

3.2 IN2测斜孔监测数据分析

IN2测斜孔安装于滑坡体的1 996m高程，位于滑坡体的中部。从图 6中可以看出，在 28m～31m的部位表现出明显的滑面特征，钻孔岩芯资料显示基覆界面在滑面以下10m。从图中可看出，在31～42m之间的堆积物内部尽管没有明显的滑面，但上部滑体的运动对物质组成为松散堆积层滑床有扰动影响，基覆界面以下基本无变形扰动。对比图4及图6可见，IN2孔口到滑带曲线形态大致呈线性，说明IN2处滑体变形属于整体变形。

从图 7中可见，孔口位移、滑带位错进入不同变形阶段的时间比较接近，变形趋势基本保持了同步。滑带位错速率及孔口位移速率从4月14日安装到5月初这段时间以内都明显的较大，据统计，变形阶段 I，滑带位错量：24.4mm，位错速率：1.11mm/d；孔口位移量： 43.46mm,位移速率：1.98mm/d。变形阶段Ⅱ，应急锚索工程逐渐发挥了作用，滑带及孔口的位移速率开始降低。这期间滑带位错量：24.24mm，位错速率：0.37mm/d；孔口位移量：26.01mm，位移速率：0.40mm/d。在阶段Ⅲ，孔口及滑带变形再次减缓，这期间滑带的位错量：46.94mm，位错速率：0.27mm/d；孔口位移量：56.86mm，位移速率：0.33mm/d。

从变形数据统计及图5、图7曲线图对比可见，IN2测斜孔变形趋势明显大于IN1，在变形阶段Ⅲ，IN2仍然具有相对较高的变形速率。

3.3 IN3测斜孔监测数据分析

IN3测斜孔安装于滑坡体的1 930m高程，位于滑坡体的前缘。从（图8）可以看出16m～19m表现出波动状的滑移面特征。钻孔柱状图显示31.43m处是基覆界面，说明滑移面仍然在第四系堆积层中。

从图9中可以发现，IN3测斜孔孔口和滑带位错的变化过程与IN1、IN2测斜孔有明显的不同。观测初期锚索施工已结束，孔口位移已进入变形阶段Ⅱ，变形趋势开始得到控制，在6月28日左右进入变形阶段Ⅲ。而滑带位错在观测初期还处于发展阶段，在5月30日左右，滑带位错才开始进入变形阶段Ⅱ，直到7月4日左右，进入变形阶段Ⅲ。这表明在滑坡体的前缘，应急抢险工程首先是对滑坡体的浅表层直接产生作用，滑坡体浅表层先趋于稳定，然后再逐步对深层滑带起作用。据统计，孔口位移在阶段Ⅱ位移量：19.33mm，位移速率：0.39mm/d；在阶段Ⅲ孔口位移量：24.48mm，位移速率：0.13mm/d。滑带位错在阶段I位错量：19.6mm，位错速率：0.93mm/d，在阶段Ⅱ位错量：13.17mm，位错速率：0.38mm/d，在阶段Ⅲ位错量10.17mm，位错速率：0.057mm/d。

4 结论

1）从深部位移监测成果分析来看，丹巴县城后山滑坡的应急加固采取的前缘堆载和预应力锚索工程取得了显著的成效，从很大程度上减缓了坡体的变形趋势，对滑坡稳定性的提高起到了巨大的作用。

2）深部位移监测成果较准确地对滑面进行了定位，从钻孔倾斜仪监测成果来看，IN-1的滑面位置在孔口下28m～29m深处，IN-2的滑面位置在孔口下28m～31m处，IN-3的滑面在孔口下16m～19m处。对比地质剖面和钻孔柱状图，探测3个孔的滑面位置皆在第四系堆积物里，高于覆盖层与基岩接触界面。对滑坡的勘察阶段认为滑带为第四系松散堆积层与下伏基岩的接触带的结论进行了修正，丹巴滑坡的复活并不是完全沿基覆界面滑动，大部分地段是从松散体中间剪出。

3）根据对孔口位移和滑带位错变形的分析，从仪器安装开始，每个测斜孔的孔口和滑带变形大致可分为三个阶段，变形阶段 I，虽然从地表位移监测成果反映，滑坡变形已大幅减缓，但位移速率仍大于1mm/d；变形阶段Ⅱ，属于滑坡变形的控制阶段，这个阶段内，在应急抢险措施的有效作用下，滑坡体的变形速率进一步降低，滑坡体的稳定性大大提高，位移速率总体上在 0.5mm/d以下；变形阶段Ⅲ，位移速率总体上在 0.2mm/d左右，滑坡体的变形得到了明显控制，坡体已处入基本稳定状态，但没有达到完全稳定状态，因此有必要对滑坡进行永久支护和全面综合治理。

4）通过对3个测斜孔的变形特征值、变形过程及曲线形态分析，判断滑坡主要的推力来自于滑坡中后部，滑坡后缘变形具有一定受牵引的性质。应急加固措施虽然较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较大的推力向前推挤滑体，前缘深部处于压应力和剪应力高度集中的状态，使深部滑体变形曲线异常。据此可考虑永久支护和全面综合治理方案侧重于控制滑坡中后部推力。

[1] 张倬元，王士天，王兰生.工程地质分析原理[M].2版.北京：地质出版社，1994.

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