千家岩滑坡灾害基本特征和监测方案分析
2021-07-10陶传洪陈浩东
陶传洪 高 蓉 胡 祺 陈浩东
(四川省地质矿产勘查开发局九〇九水文地质工程地质队,四川 绵阳621000)
1 滑坡基本特征分析
千家岩滑坡位于成都市都江堰龙溪河左岸斜坡上,坡体呈东北侧高,西南侧低的特点,滑坡坡向330°,坡体较陡,平均坡度达40°以上。该滑坡底部的基岩为灰岩、砂岩,整体植被覆盖较好,滑坡前缘相对较缓,呈上陡下缓的特征。根据调查,滑坡宽约350 m,长约200 m,平均厚度约3 m,总方量大约20×104m3,属中型滑坡。坡体上现已分布了多个裂缝,主要分布在滑坡体中后部,与下方影响范围内的高差约400 m。裂缝呈不连续分布,最长陆续延伸约150 m,裂缝宽0.2~1.0 m,局部有下错,最大下错达4 m。
滑坡下方为当地居民聚集点,并且有当地公路穿越,因此,如果该滑坡产生变形破坏,将直接威胁下方人员和基础设施的安全。调查发现,影响滑坡变形的主要因素是当地的降雨,千家岩滑坡的后缘现已有大量裂缝发育,且裂缝张开宽度较宽,降雨后雨水易沿裂缝入渗,由于水压力的作用,裂缝将极易扩张,一旦滑面贯通,斜坡土体在重力的作用下失稳,会使原本整体基本稳定的斜坡产生推移式滑动,在滑坡形成后,也可能会在下滑过程中解体形成碎屑流。
2 滑坡监测方案分析
根据千家岩滑坡的基本特征发现,其受降雨影响,并且具有较大的前期变形,因此,降雨监测和变形监测是有效判断滑坡发展趋势的重要参考,由此可以根据滑坡的特点,采用雨量计监测降雨,同时采用变形监测站监测变形的方式对其进行自动化监测。
实际监测方案设计过程中,对于降雨量监测,需要考虑山区降雨的不均匀性。因此,降雨量监测设备应当布设在最能反映滑坡受降雨影响的滑坡体上,由此可以尽量准确地监测降雨过程和降雨强度,并确保雨量监测站附近无树木等遮挡;对于变形监测,在有明显裂缝或者调查发现滑坡可以沿着某一关键区域产生滑动时,可采用裂缝计对典型变形和拉裂区域进行监测,而当滑坡区域无明显地表贯通裂缝,滑动区域边界不明显时,可采用GNSS监测站放置于滑坡体上,通过绝对坐标的变化监测整个滑坡体的运动方向,放置监测站时,应当根据滑坡体变形严重的区域,在中部按一个或多个纵剖面进行布设。
在监测设备布设完成后,还需要及时将预警信息通知危险区域内的人员,因此,可以在人员集中的区域布设预警广播,及时反馈滑坡变形和降雨数据信息,通知危险区范围内的人员疏散避让。图1为该滑坡的监测布设建议。
图1 千家岩滑坡影响图及自动化监测建议
自动化监测设备布设好后,可以进行基于监测数据的滑坡预警,为保障滑坡危险区范围内的人员安全提供重要的数据参考。目前,现有的滑坡预警可分为基于降雨的临界雨量预警和基于变形量、变形速率的稳定性预警模型。临界雨量预警以与雨量相关的预警阈值对区域性的滑坡发生进行预警预测,基于斜坡变形的预警方法在对已有监测数据分析的基础上,对典型区域仍在监测的斜坡变形曲线进行对比,通过变形参数进行预警。
由于该滑坡受降雨影响可能继续产生变形,在强降雨影响下甚至可能失稳破坏,由此可建立有效的临界雨量阈值,具体可考虑边坡所在地的降雨特征,以年降雨量比例值或参考相关部门推荐的滑坡可能发生的小时临界雨量值进行预警。
同时,不同的滑坡会有不同的变形阈值,通常难以设置较为合理的变形阈值,但可根据前期变形情况初步判断滑坡危险程序,由此可根据变形量的大小辅助判断滑坡变形危险程序,并结合实际监测和巡查进行相应的预警,滑坡累计变形预警阈值参考如表1所示。
表1 滑坡累计变形预警阈值参考
3 结语
千家岩滑坡高陡的坡体是产生失稳破坏的重要地形特征,其已有的变形较为严重,大量的裂缝发育使得后续强降雨作用下可能进一步产生较大的变形甚至失稳破坏。因此,对其进行有效的监测尤为重要。根据其诱发因素和变形特征,可以采用降雨和变形监测相结合的方式进行自动化监测,提前防范滑坡灾害可能造成的人员伤亡和财产损失。