岷江某滑坡应急调查及处置措施研究

2019-06-12郑志龙甘东科宋书志曹新忠

水电站设计 2019年2期

郑志龙，甘东科，宋书志，曹新忠

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都 610072)

0 前言

我国西南山区是滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害多发地区，特别是“5·12”汶川地震后，地质灾害往往表现出频发、突发等特点，这对当地人们的生命财产安全构成了严重的威胁与危害。因此，开展地质灾害应急调查工作及应急处置是十分必要的，尤其对于山区突发性地质灾害，应急处置工作越发重要，其能减缓地质灾害发生的速率、减少财产损失及人员伤亡，为后期的综合治理争取更多时间[1-3]。

本文研究的岷江某滑坡即位于我国西南山区境内，该滑坡地处岷江右岸，其前缘于2014年开始出现局部垮塌，于2017年月6月垮塌突然加剧，滑坡后缘出现多条拉裂缝及滑坡错台，滑坡存在失稳的可能，对下方的乡政府、中心小学、国道及滑体上的居民、民房及土地等构成了严重威胁。为此，开展了滑坡应急调查工作，在应急调查成果的基础上，提出了相应的应急处置措施建议，不仅极大程度避免了滑坡失稳可能造成的危害，也为西南山区地质灾害应急处置工作积累了经验，可为类似地质灾害应急调查及应急处置提供借鉴与参考。

1 应急调查方法

1.1 应急调查特点

应急调查的地质灾害体往往表现出突发性、不确定性及极大危险性，相比地质灾害常规调查，地质灾害应急调查具有时间紧、周期短及工作本身风险大等特点，其需要在短时间内形成较准确的调查成果，为灾害应急处置提供科学建议与参考，从而最大程度避免因地质灾害的发生而造成人员伤亡及财产损失。

1.2 应急调查方法

1.2.1 常规调查方法

常规地质灾害调查主要包括资料收集、遥感解译、地面调查、山地工程(坑、槽探)、钻探及试验等方法手段。遥感解译受分辨率限制，通常调查精度有限；地面调查对于地形陡峻、调查人员难以到达及存在较大安全风险的地方，往往难以开展；山地工程、钻探及试验等手段周期较长、费用较高，应急调查一般较少采用。

由此可见，受现场条件、调查时间、调查精度及费用等不同因素的限制，常规地质灾害调查方法往往在应急调查过程中表现出一定的局限性及不适用性。

1.2.2 应急调查方法

随着物探技术的不断发展及近年来无人机技术在地质灾害领域的应用，物探、无人机等技术在地质灾害应急调查领域中备受青睐，得到了较广泛的应用。物探、无人机等手段具有方便、快捷、高效等特点，其成果也基本能满足地质灾害应急的需要。本文研究的滑坡在应急调查中主要采用了无人机、物探等新兴手段与资料收集、地面地质调查等传统调查手段相结合的滑坡应急调查方法。

(1)无人机技术。无人机技术具有灵敏度高、影像分辨率高、成本廉价等特点。其首先利用无人机低空摄影系统获取灾害体遥感影像数据，然后对数据进行处理生成数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)和三维数字模型，最后通过建立相关的地灾解译标志用以地质灾害解译和孕灾背景分析[4]。

岷江某滑坡在应急调查过程中利用无人机技术，不仅直接获取了高清晰度的滑坡全貌照片，还通过对采集的数据进行相关处理后，获得了较高精度的地形图及数字正射影像图(见图1)。这不仅提高了滑坡的解译精度和准确度，也赋予了滑坡体具有可测量的属性。

图1 滑坡无人机调查

(2)物探。物探手段具有简便、快捷等特点。其通过对灾害体的地球物理特征进行解译推断，从而初步查明灾害体发育的大致情况，如滑坡的地层结构、滑体厚度等。

岷江某滑坡在应急调查过程中采用了高密度电阻率法，顺滑坡主滑方向布置了3条物探勘探线(1主2辅)，如图2所示。通过对滑坡体的地球物理特征进行解译，根据高密度电法色谱图(见图3)，可大致推测出滑坡体的地层结构及滑体厚度等基础数据。

图2 滑坡高密度电法勘探线布置

图3 滑坡高密度电法色谱

2 应急调查成果分析

通过采用无人机、物探等新兴手段与资料收集、地面地质调查等传统调查手段相结合的滑坡应急调查方法，在较短的时间内获取了大量的滑坡第一手资料，在这些基础数据的基础上，就可对滑坡体的发育特征、变形特征、成因机制、稳定性及预测等进行应急性分析与评估。

2.1 滑坡基本特征

2.1.1 滑坡边界、规模及形态特征

滑坡平面上呈近似矩形(见图4)，顺河宽约600 m，纵向长500 m，滑坡面积约30×104m2；滑坡分布高程1 950～2 400 m，地形坡度35°～45°，前缘剪出口拔河高约200 m，后缘拔河高约650 m，滑坡体相对高差约450 m；滑坡范围分布5条冲沟，其中1号冲沟和5号冲沟构成了滑坡的上下游边界，滑坡内部受3条冲沟切割影响，地形完整性较差；滑体物质组成以崩坡积块碎石土为主，估计规模约1 000万m3，属大型覆盖层滑坡。

前缘剪出口约1 950 m高程以下为基岩岸坡，坡度50～70°，坡高200 m，坡脚为岷江；基岩为泥盆系危关群上组(Dwg2)石英岩与碳质千枚岩互层，岩层层面产状190°∠70°，与坡向大角度相交，岩质边坡为斜横向坡。滑坡正下方分布有乡镇府、学校、派出所及国道等，环境对象十分敏感。

图4 滑坡全貌(据无人机航拍成果)

2.1.2 滑体物质组成及结构特征

2.2 滑坡变形特征

滑坡地表变形强烈，1 950～2 260 m高程坡体以蠕滑～滑动变形为主，前缘剪出口附近自2014年开始出现局部滑塌后，每天均有岩土体垮塌；2 050～2 260 m拉裂下错强烈，形成多级错台，错距10～20 m。2 260～2 400 m高程中后缘变形相对前缘较弱，以蠕滑变形为主，主要表现为地表土体的拉裂和下错，现发育4条贯通性较好的横向拉裂缝，长度约30～160 m，宽度20～50 cm，错距一般20～100 cm，部分可达2.5 m；中部两处房子变形开裂已成危房，墙体裂缝宽度一般10～30 cm。后缘2 400 m高程附近发育贯穿性拉裂缝，呈“W”字型，可见长度约400 m，宽20～50 cm，错痕明显，错距约3～8 m。滑坡典型变形特征见图5。

根据应急监测成果，前缘观测点临空向累计变形量523.4 mm，前3天变形速率为109.2 mm/d；累计沉降量403.1 mm，前3天沉降速率87.2 mm/d。中后缘临空向累计最大变形量39.2 mm，前3天变形速率为4.4 mm/d；累计最大沉降量18.8 mm，前3天沉降速率1.9 mm/d。

图5 滑坡典型变形特征

2.3 滑坡形成机制分析

该滑坡早期为一覆盖层斜坡，前缘岸坡为高约200 m，坡度约50°～70°高陡基岩岸坡，具有较好的临空条件；堆积体物质组成以块碎石土为主，结构松散，受2008年“5·12”汶川大地震的影响，斜坡产生变形，发育一系列拉裂缝；拉裂缝有利于雨水的入渗，斜坡在降雨入渗作用下土体自重增加，抗剪强度下降，斜坡稳定性变差，拉裂变形持续发展，拉裂缝逐渐变宽、变长，并产生下错现象。斜坡变形范围和深度随时间进一步加剧，推测沿基覆界面向临空面产生位移，在1 950 m高程附近剪出，产生变形破坏。滑坡后缘的拉张裂缝延伸长度约440 m，下错达5～8 m，且有明显的擦痕，滑坡前缘可见有明显挤出的现象，从目前的地表变形特征分析，该滑坡为一推移式滑坡。

2.4 滑坡稳定性及发展趋势分析

该滑坡原为一崩坡积覆盖层斜坡，斜坡早期未有变形现象，表明堆积体在原始状态整体基本稳定。受2008年“5·12”汶川大地震的影响，覆盖层堆积体产生变形，并出现一系列拉裂缝，加之后期降雨入渗影响，堆积体已产生较大的变形，推测沿基覆界面沿临空面产生位移。从滑坡变形特征分析，滑坡前缘已产生垮塌，中后缘形成多处拉张裂缝和错台，表明滑坡整体处于欠稳定～不稳定状态。

滑坡剪出口(1 950 m)附近的基岩对滑坡起到阻滑作用(锁固段)，其稳定性对滑坡是否产生整体滑坡至关重要。目前，滑坡剪出口附近基岩虽未见明显变形破坏现象，但岩浅表强风化强卸荷岩体在降雨或地震工况下易出现失稳，如锁固段出现失稳，该滑坡将失去支撑，极有可能产生整体失稳。

滑坡一旦产生失稳，将直接对滑坡下方乡政府、小学、国道及滑坡上的居民、民房、土地等造成极大危害，且危害程度大。