某地滑坡的勘查、治理与自动化监测

冯 骋

(贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队，贵州 遵义 563000)

0 引 言

毕节市七星关水区清水铺镇李家坪村卢稿田组(下文简称李村)滑坡威胁41户203人的生命财产安全，同时威胁滑坡中部宽度约80 m的通村公路的通行安全，潜在经济损失约1 200 万，属于中型滑坡地质灾害。

李村的滑坡灾害严重的影响了当地村民的正常生活及生命、财产安全。李村之前未发生过类似的滑坡地质灾害，没有历史数据可参考，该次实地勘查从多角度开展，从地形、地貌、气候、降雨等情况进行科学的分析。依据国家的相关标准和规范，采用现代的先进且有效的技术进行勘查和治理，针对滑坡现状因地制宜提出治理方案，借鉴当前滑坡灾害治理的有效手段和自动化监测措施对李村滑坡进行治理和预警。

1 实地勘查

对该滑坡的地质环境条件进行勘查，针对勘查得出的各项数据对滑坡所处地形、地貌、气候、降雨特性、岩土体特征分析，对滑坡的发展趋势及威胁程度预判，找到此次灾害发生的原因。

1.1 勘查的方法和内容

对当地的自然地理及地质环境进行研究，通过工程地质测绘查明滑坡的边界、形态、变形及危害特征，对滑坡的整体发展趋势给予预判；采用钻探及挖探对滑坡的物质组成进行详细分析，重点查明滑动面埋深；现场采集岩土体试样进行室内试验，获取岩土体的物理力学参数。

1.2 滑坡概况

滑坡所处位置为侵蚀型中低山斜坡地貌，粘性土滑坡，地形坡度25°，滑坡整体位于簸箕形负地形内，村民房屋分布在滑坡两侧，滑面平均埋深3 m左右，滑坡平面呈中部通村公路附近宽、后缘相对较窄的不规则形状，滑坡横宽平均约40 m，纵长约200 m，为小型浅层滑坡，总体积24 000 m3，滑坡左、右侧缘及后缘裂缝圈闭，滑坡中部公路受滑坡影响，变形严重，无法通行，滑坡坡体上横向拉张裂缝发育，变形严重，并有继续发展的趋势，滑坡严重威胁到村民的生命及财产安全。滑坡覆盖层为第四系残坡积层，粘性土夹少量碎石，滑体厚度约3 m左右，滑面为呈软塑状的粉质黏土。滑坡下伏基岩为侏罗系中下统自流井群3段，主要为紫褐色中厚层状泥岩夹灰白、灰绿色泥灰岩透镜体。基岩由上至下为强风化层段，岩芯呈土状结构；中风化层岩芯为柱状、长柱状，岩芯锤击声音沙哑且无回弹，久置易风化，为软质岩石类。滑坡区域内无活动性断裂。

1.3 分析灾害形成原因

滑坡区地形较陡，平均坡度约25°，表层为第四系残坡积层且厚度较厚，所处位置为水田分布区，滑面经过地下水长时间浸润抗剪强度下降，无法承载滑体的下滑力，导致滑坡发生；加之此地是亚热带季风气候区，年均降雨量较高，滑坡发生前遭受连日降雨，雨水渗入地下导致地下水水位抬升，滑体饱水带增厚，滑体重度增加，大气降水对滑坡的发生起到诱发及加剧变形的作用；李村滑坡处于斜坡负地形内，有利于大气降雨及地表水的汇聚，滑体为第四系残坡积层，结构疏松，为相对透水层，滑坡下伏基岩泥岩为相对隔水层，此种不利的岩土体组合特征有利于岩土界面以上的覆盖层发生滑坡地质灾害。

1.4 灾害潜在威胁

持续强降雨情况下滑坡后缘土体发生滑动的可能性极大，滑坡两侧分别为农田和村舍，滑坡范围扩大将覆盖公路、农田和居民住所。成倍增强原有滑坡的破坏力，导致扩大摧毁道路、农田和房屋面积，如果不加以控制，必然会危及更多的道路和村民的安全，受灾面积进一步增加，并且提高了灾后治理的难度，所以为保障村民的生命财产安全对滑坡的治理势在必行。

2 滑坡的治理

经过勘查后对李村的滑坡现状及成因、威胁范围进行科学分析后，依据防治主次制定合理的设计方案，最终目标是保障当地居民的生命及财产安全，对潜在或者即将恶化的滑坡灾害进行治理和预防。

2.1 增强当地村民的防灾意识与疏散演练

根据滑坡现状变形特征及稳定性计算，滑坡在遭受强降雨或连日阴雨天气等不利因素影响下，发生滑坡灾害的可能性极大，所以增加村民的防灾意识势在必行。对村民进行疏散演练及临灾条件判断教育，一旦发生滑坡，怎样判断安全地带，怎样进行安全疏散并对村民进行施救等，增强村民在自然灾害发生时的存活能力和逃生能力，村民应沿着与滑向相垂直的方向逃生，临时安置区地质结构应稳定牢固、不发育地质灾害。并对村民宣传切勿在滑坡区域内大开大挖，增加滑坡的人为不稳定性。

2.2 治理滑坡

该滑坡属于推移式滑坡，即受滑坡中后部推力作用，推力不断向前传递，导致公路产生变形，由于村民房屋集中分布在滑坡中部两侧，随着滑坡范围的扩大将威胁到村民的安全，结合滑坡的成因进行工程治理。

2.2.1 设置排水疏通渠进行排水

鉴于滑坡的主要成因是发生连续强降雨，导致滑体无法承受重量发生滑坡，科学的排水可以避免或者降低滑坡的发生几率。在滑坡区域上部和两侧修建排水疏通渠，使水能够顺利的排出，目的是防止雨水下渗。设置截排水沟有助于提高滑坡的稳定性系数。排水疏通渠按照正方形设计，深度40 cm和宽度40 cm，渠底部和侧面厚度都是30 cm，在地形坡度比较大的地方需要设置消能梯步，间距为20 cm，以逐步减少动能。排水疏通渠分布依照滑坡周围自然形成的水渠为基础进行，引流、改流包括住宅所处的位置，保证连续强降雨天气，水能顺利通过排水疏通渠进行排出。排水渠每10 m需要设置伸缩缝，以免造成裂痕，减少使用寿命。排水沟穿过公路时需设置沟盖板，故排水沟基础需加深15 cm，盖板大小为100 cm长、50 cm宽、15 cm厚度，材质使用C30混凝土和钢筋增加其刚度。

2.2.2 设置抗滑桩板墙缓冲下滑力

为了防止滑坡继续下滑，在合适位置设置抗滑桩，其作用是穿过滑动面嵌入稳固地层来抵抗滑坡的推力，根据滑坡的厚度、推力的大小，通过计算确定抗滑桩的型式。根据李村滑坡情况设计抗滑桩的数量为4根(规格为：宽度1.2 m、高度1.5 m)长11 m、悬臂7 m、嵌入段长4 m，间距为5 m，通过顶部连接梁(规格为：厚度为1.5 m、高度为0.9 m)保证抗滑桩的整体稳定性，桩间挡土板(规格为：长度3.8 m、板厚度0.3 m)，从而达到防治滑坡下滑的效果。抗滑柱、连接梁、挡土板材质均使用C30钢筋混凝土浇筑，

2.2.3 设置挡土墙对道路和民房进行保护

通过在中部公路外侧及局部村民房屋前缘位置设置挡土墙，避免滑坡发生时，对公路及民房造成破坏。墙的高度为6 m，墙顶部标高与公路标高一致即可，民房前缘的挡土墙顶部标高与院坝齐平。材料使用M10浆砌毛石砌筑建，墙地基深度大于1.5 m，墙底部厚度为2.5 m，墙顶厚度1 m。在施工时应留伸缩缝，防止不均匀沉降导致墙体开裂，降低使用寿命。

2.2.4道路重建

以上措施完成后，对原有被破坏的路面进行清理，清理完毕后进行路面恢复，在路的底层铺垫1层厚度为20 cm的碎石作为垫层，路面采用水泥混凝土铺设，路面铺设过程中要注意设置伸缩缝，在路面终凝之前应洒水养护并加盖薄膜。当水泥混凝土路面强度到达80 %时对路面进行凿毛处理，增加路面的摩擦力。

3 对滑坡的自动化监测

2018年贵州省进行了全省的高位隐蔽性地质灾害隐患排查，并在此基础上大力推行提升地质灾害监测预警科技能力，建成了贵州省地质灾害专业监测系统，对该滑坡采用合适的自动化监测仪器，对滑坡变形、影响因素等进行监测，并采集相关数据，通过云平台、云服务器等实时汇集野外监测设备采集的数据，并对数据进行分析处理，监测数据将在第一时间通过客户端、展示端、手机APP、微信、电话语音、短信、现场无线预警器等多途径方式进行信息发布。自动化监测能有效弥补群测群防监测手段单一、监测精度底、预警分析难、信息更新慢等问题。沿着该滑坡主滑方向设置3个全球卫星导航系统(GNSS)监测站，目的是采集滑坡主要位置的水平及垂直位移，在滑坡威胁范围之外地质结构稳定的区域设置1个GNSS监测基站，在滑坡后缘安装3台拉绳式裂缝监测仪器，并配备3套智能采集器(RTU)，在村民威胁区安装一台高音喇叭，当滑坡变形程度达到预警阀值时，通过高音喇叭提醒受威胁村民撤离。自动化监测设备的安装同时可以起到监测实施工程治理后的治理效果。

4 结 语

采用多种方法对李村滑坡地带的地质、地貌、气候等条件进行勘查，因地制宜制定系统的治理措施，消除李村滑坡的危害，有效保护当地村民的生命财产安全。李村滑坡自动化监测的实施，能有效弥补人工巡查监测中监测数据不连续、数据更新不及时、监测数据精度小等缺点。由此及彼，在工程治理之前应通过详细的勘查查明地质灾害的发育特征、孕灾条件、诱发因素等，为制定合理的治理方案提供依据，结合贵州省地质灾害发育种类多、分布广、易诱发的特点，在人工监测的基础上，自动化监测的实施能有效降低地质灾害的风险。