沿江高速公路地质灾害现代化监测管理

张建忠 李黎龙 罗良

（四川沿江宜金高速公路有限公司，四川 成都 610041）

地质灾害防治一直以来都是学者的研究重点，经过多年研究，目前已在地质灾害预防方面取得了一定成果。福建省地质工程勘察院研发的实时位移监测设备可实现自动化动态监测[1]。台州市构建的集地质灾害监测、分析、预报、预警和应急服务于一体的信息化、智能化、可视化大数据管理系统，可实现对地质灾害的全过程科学管理[2]。

G4216线屏山新市至攀枝花高速公路沿金沙江布设，故称“沿江高速”。主线起于宜宾市屏山县新市镇，顺接G4216线仁寿经沐川至屏山新市高速公路终点，止于金阳县芦稿镇油坊村，顺接G4216线金阳至宁南段高速公路起点。线路穿越向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德4个世界级水电站。沿线的地质灾害发育为工程建设带来了极大困难，因此决定采用“科防+人防”措施为沿江高速建设保驾护航。

一、工程地质

沿江高速线路地处青藏高原、云贵高原、四川盆地的接触带上，区内地形起伏，以高山峡谷为主，支沟林立，地形起伏大，出露地层主要包括红层、岩浆岩、碳酸盐岩等，构造运动强烈，主要以大面积、整体性、间歇性抬升为主[3]，穿越峨边—金阳断裂、大凉山断裂、则木河断裂、昔格达断裂等多个强地震断裂带，构造影响强烈，坡体岩体完整性差，节理裂隙极为发育，主要以构造节理裂隙为主。沿线地质构造极为复杂，主要发育有9个褶皱带，14个断裂带，地质灾害较为发育。

图1 金沙江河谷地貌

经过现场调研发现，沿江高速全线地质灾害较为发育，主要涉及泥石流、崩塌、滑坡等类型。受区域构造运动及河谷下切影响，河谷两侧岸坡陡峻，冲沟发育，后缘汇水面积大，为泥石流发育提供了地形条件；金沙江河谷温差变化大，坡体表部受温差变化影响，易发生崩解，为泥石流发生提供了丰富物源；且金沙江河谷处于干热合度地带，受地形影响易形成区域性强降雨，为泥石流发生提供了足够水源。因此，在地形、温差、气候及降雨的影响下，沿江高速沿线易爆发泥石流、滑坡等灾害，受地形地貌影响，全线泥石流呈线状分布。沿线生态环境脆弱，唐凤娇等[4]通过遥感解译2013年～2020年遥感影像发现，溪洛渡库区范围内水库诱发滑坡共计433处。

二、智慧化监测

金沙江河谷两侧地质灾害易发，为减小地灾对公路建设影响，选线时根据“避大治小、地质选线”的理念，成功绕避了160余处大型不良地质体，对不可绕避的不良地质体将通过治理、监测等手段进行管控。

为加强对地质灾害的管控，根据沿线地形和建设项目特点、地质环境条件、地质灾害影响范围，在地灾点调研时以工程建设区边界为基准，向四周适当扩展到相邻的次级分水岭及金沙江，并在调研基础上采用“科防+人防”手段监测已查明的灾害点，主要监测包括位移监测、泥位监测、雨量监测及次声监测。

泥石流次声监测是专门布设于泥石流沟道内的监测预警设备，通过监测泥石流发生时产生的次声信号，从而实现泥石流预警；泥水位观测实质为物位观测，采用超声波物位计通过空间距离观测实现泥水位参数采集；位移监测采用全球导航卫星系统（GNSS）监测绝对位移；雨量监测主要采用雨量计实现降雨动态观测，并记录降雨全过程。通过对不同阶段降雨量的累计分析和计算便可得到降雨强度，此外还在边坡设置了浅层形变监测。

三、工程实例

为验证监测系统的可行性及可靠性，选取其中一个不稳定斜坡进行分析。在实地调研基础上，在不稳定斜坡表面安置雨量计及GNSS，当降雨达到监测阀值时，将实时自动发送预警信息至管理人员客户端，管理人员可及时采取相应措施进行处置。

该坡体监测网点布设由GNSS绝对位移监测点构成，布设时以测量横剖面为主，考虑到坡体整体稳定性评价，以及监测区受威胁对象、降雨及岩性出露等因素，应在坡顶布设浅层变形监测点，并在相对开阔处设置雨量监测计、在基岩出露位置设置监测基准点。此次，在该坡体共计设置GNSS监测点6个、降雨监测点1个、浅层变形监测点6个和基准点1个。

图2 不稳定斜坡监测点布设

通过研究2021年6月至今的监测数据发现，除坡体在降雨后位移监测值有微小变化外，坡体整体处于相对稳定状态。为验证监测仪器及数据可靠性，在降雨后实地踏勘坡体，未在坡体表部发现肉眼可见的变形破坏点，坡体整体处于相对稳定状态，与监测结果符合。

四、结语

沿江高速沿线地质灾害极为发育，对工程建设产生了极大不利影响，为减轻地质灾害对工程的影响，保障工程建设顺利推进，通过对全线地质灾害进行研究，结合灾害点发育实际设置了监测系统。进行地质灾害监测时，不但要结合实际，科学布置监测仪器，还要合理布设仪器类型，才能让监测发挥更大作用。现代化监测手段有助于治理地质灾害，通过引进现代化监测设备，可加强对滑坡、泥石流等地质灾害的预警预管理，对减轻人员伤亡及财产损失发挥较大作用。