岷江某滑坡應急調查及處置措施研究

鄭志龍，甘東科，宋書志，曹新忠

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司， 四川 成都 610072)

0 前 言

我國西南山區是滑坡、崩塌、泥石流等地質災害多發地區，特別是“5·12”汶川地震后，地質災害往往表現出頻發、突發等特點，這對當地人們的生命財產安全構成了嚴重的威脅與危害。因此，開展地質災害應急調查工作及應急處置是十分必要的，尤其對于山區突發性地質災害，應急處置工作越發重要，其能減緩地質災害發生的速率、減少財產損失及人員傷亡，為后期的綜合治理爭取更多時間[1-3]。

本文研究的岷江某滑坡即位于我國西南山區境內，該滑坡地處岷江右岸，其前緣于2014年開始出現局部垮塌，于2017年月6月垮塌突然加劇，滑坡后緣出現多條拉裂縫及滑坡錯臺，滑坡存在失穩的可能，對下方的鄉政府、中心小學、國道及滑體上的居民、民房及土地等構成了嚴重威脅。為此，開展了滑坡應急調查工作，在應急調查成果的基礎上，提出了相應的應急處置措施建議，不僅極大程度避免了滑坡失穩可能造成的危害，也為西南山區地質災害應急處置工作積累了經驗，可為類似地質災害應急調查及應急處置提供借鑒與參考。

1 應急調查方法

1.1 應急調查特點

應急調查的地質災害體往往表現出突發性、不確定性及極大危險性，相比地質災害常規調查，地質災害應急調查具有時間緊、周期短及工作本身風險大等特點，其需要在短時間內形成較準確的調查成果，為災害應急處置提供科學建議與參考，從而最大程度避免因地質災害的發生而造成人員傷亡及財產損失。

1.2 應急調查方法

1.2.1 常規調查方法

常規地質災害調查主要包括資料收集、遙感解譯、地面調查、山地工程(坑、槽探)、鉆探及試驗等方法手段。遙感解譯受分辨率限制，通常調查精度有限；地面調查對于地形陡峻、調查人員難以到達及存在較大安全風險的地方，往往難以開展；山地工程、鉆探及試驗等手段周期較長、費用較高，應急調查一般較少采用。

由此可見，受現場條件、調查時間、調查精度及費用等不同因素的限制，常規地質災害調查方法往往在應急調查過程中表現出一定的局限性及不適用性。

1.2.2 應急調查方法

隨著物探技術的不斷發展及近年來無人機技術在地質災害領域的應用，物探、無人機等技術在地質災害應急調查領域中備受青睞，得到了較廣泛的應用。物探、無人機等手段具有方便、快捷、高效等特點，其成果也基本能滿足地質災害應急的需要。本文研究的滑坡在應急調查中主要采用了無人機、物探等新興手段與資料收集、地面地質調查等傳統調查手段相結合的滑坡應急調查方法。

(1)無人機技術。無人機技術具有靈敏度高、影像分辨率高、成本廉價等特點。其首先利用無人機低空攝影系統獲取災害體遙感影像數據，然后對數據進行處理生成數字高程模型(DEM)、數字正射影像圖(DOM)和三維數字模型，最后通過建立相關的地災解譯標志用以地質災害解譯和孕災背景分析[4]。

岷江某滑坡在應急調查過程中利用無人機技術，不僅直接獲取了高清晰度的滑坡全貌照片，還通過對采集的數據進行相關處理后，獲得了較高精度的地形圖及數字正射影像圖(見圖1)。這不僅提高了滑坡的解譯精度和準確度，也賦予了滑坡體具有可測量的屬性。

圖1 滑坡無人機調查

(2)物探。物探手段具有簡便、快捷等特點。其通過對災害體的地球物理特征進行解譯推斷，從而初步查明災害體發育的大致情況，如滑坡的地層結構、滑體厚度等。

岷江某滑坡在應急調查過程中采用了高密度電阻率法，順滑坡主滑方向布置了3條物探勘探線(1主2輔)，如圖2所示。通過對滑坡體的地球物理特征進行解譯，根據高密度電法色譜圖(見圖3)，可大致推測出滑坡體的地層結構及滑體厚度等基礎數據。

圖2 滑坡高密度電法勘探線布置

圖3 滑坡高密度電法色譜

2 應急調查成果分析

通過采用無人機、物探等新興手段與資料收集、地面地質調查等傳統調查手段相結合的滑坡應急調查方法，在較短的時間內獲取了大量的滑坡第一手資料，在這些基礎數據的基礎上，就可對滑坡體的發育特征、變形特征、成因機制、穩定性及預測等進行應急性分析與評估。

2.1 滑坡基本特征

2.1.1 滑坡邊界、規模及形態特征

滑坡平面上呈近似矩形(見圖4)，順河寬約600 m，縱向長500 m，滑坡面積約30×104m2；滑坡分布高程1 950～2 400 m，地形坡度35°～45°，前緣剪出口拔河高約200 m，后緣拔河高約650 m，滑坡體相對高差約450 m；滑坡范圍分布5條沖溝，其中1號沖溝和5號沖溝構成了滑坡的上下游邊界，滑坡內部受3條沖溝切割影響，地形完整性較差；滑體物質組成以崩坡積塊碎石土為主，估計規模約1 000萬m3，屬大型覆蓋層滑坡。

前緣剪出口約1 950 m高程以下為基巖岸坡，坡度50～70°，坡高200 m，坡腳為岷江；基巖為泥盆系危關群上組(Dwg2)石英巖與碳質千枚巖互層，巖層層面產狀190°∠70°，與坡向大角度相交，巖質邊坡為斜橫向坡。滑坡正下方分布有鄉鎮府、學校、派出所及國道等，環境對象十分敏感。

圖4 滑坡全貌(據無人機航拍成果)

2.1.2 滑體物質組成及結構特征

2.2 滑坡變形特征

滑坡地表變形強烈，1 950～2 260 m高程坡體以蠕滑～滑動變形為主，前緣剪出口附近自2014年開始出現局部滑塌后，每天均有巖土體垮塌；2 050～2 260 m拉裂下錯強烈，形成多級錯臺，錯距10～20 m。2 260～2 400 m高程中后緣變形相對前緣較弱，以蠕滑變形為主，主要表現為地表土體的拉裂和下錯，現發育4條貫通性較好的橫向拉裂縫，長度約30～160 m，寬度20～50 cm，錯距一般20～100 cm，部分可達2.5 m；中部兩處房子變形開裂已成危房，墻體裂縫寬度一般10～30 cm。后緣2 400 m高程附近發育貫穿性拉裂縫，呈“W”字型，可見長度約400 m，寬20～50 cm，錯痕明顯，錯距約3～8 m。滑坡典型變形特征見圖5。

根據應急監測成果，前緣觀測點臨空向累計變形量523.4 mm，前3天變形速率為109.2 mm/d；累計沉降量403.1 mm，前3天沉降速率87.2 mm/d。中后緣臨空向累計最大變形量39.2 mm，前3天變形速率為4.4 mm/d；累計最大沉降量18.8 mm，前3天沉降速率1.9 mm/d。

圖5 滑坡典型變形特征

2.3 滑坡形成機制分析

該滑坡早期為一覆蓋層斜坡，前緣岸坡為高約200 m，坡度約50°～70°高陡基巖岸坡，具有較好的臨空條件；堆積體物質組成以塊碎石土為主，結構松散，受2008年“5·12”汶川大地震的影響，斜坡產生變形，發育一系列拉裂縫；拉裂縫有利于雨水的入滲，斜坡在降雨入滲作用下土體自重增加，抗剪強度下降，斜坡穩定性變差，拉裂變形持續發展，拉裂縫逐漸變寬、變長，并產生下錯現象。斜坡變形范圍和深度隨時間進一步加劇，推測沿基覆界面向臨空面產生位移，在1 950 m高程附近剪出，產生變形破壞。滑坡后緣的拉張裂縫延伸長度約440 m，下錯達5～8 m，且有明顯的擦痕，滑坡前緣可見有明顯擠出的現象，從目前的地表變形特征分析，該滑坡為一推移式滑坡。

2.4 滑坡穩定性及發展趨勢分析

該滑坡原為一崩坡積覆蓋層斜坡，斜坡早期未有變形現象，表明堆積體在原始狀態整體基本穩定。受2008年“5·12”汶川大地震的影響，覆蓋層堆積體產生變形，并出現一系列拉裂縫，加之后期降雨入滲影響，堆積體已產生較大的變形，推測沿基覆界面沿臨空面產生位移。從滑坡變形特征分析，滑坡前緣已產生垮塌，中后緣形成多處拉張裂縫和錯臺，表明滑坡整體處于欠穩定～不穩定狀態。

滑坡剪出口(1 950 m)附近的基巖對滑坡起到阻滑作用(鎖固段)，其穩定性對滑坡是否產生整體滑坡至關重要。目前，滑坡剪出口附近基巖雖未見明顯變形破壞現象，但巖淺表強風化強卸荷巖體在降雨或地震工況下易出現失穩，如鎖固段出現失穩，該滑坡將失去支撐，極有可能產生整體失穩。

滑坡一旦產生失穩，將直接對滑坡下方鄉政府、小學、國道及滑坡上的居民、民房、土地等造成極大危害，且危害程度大。

3 應急處置措施建議

根據應急調查分析評價結果，提出開展應急避險、監測預警、應急預案及長期處置方案研究的綜合處置措施建議。

3.1 緊急避險

緊急疏散滑體上居民，在滑坡上建立相關指示牌，禁止人員及牲畜進入滑坡內；緊急撤離滑坡下方鄉政府、小學等機構人員；在國道建立相關指示牌，提醒車輛注意地質災害隱患，根據滑坡監測情況，必要時進行交通管制。

3.2 監測預警

建議對滑坡進行全天候監測，實時、準確掌握滑坡體的變形和發展趨勢，及時作出預警預報。

3.3 應急預案

鑒于滑坡危險性大，影響對象多，建議相關部門建立突發地質災害應急預案。

3.4 長期處置方案

鑒于應急調查尚不能完全查明滑坡體坡體結構、厚度及滑帶土等，建議開展滑坡地質勘查，查清滑坡的物質組成、土體物理力學性質等，以準確評價其穩定性和危險性，并在勘查成果的基礎上，結合影響對象和危害程度開展滑坡長期處置方案研究。

4 結 論

(1)地質災害應急調查具有時間緊、周期短及危險大等特點，常規的地質調查方法往往不能滿足應急調查的需要，而采用無人機、物探等新興調查手段，能簡便、快捷、高效及準確地獲取地質災害體的基礎資料，其成果基本能滿足應急調查評價的需要。

(2)應急調查成果表明，岷江某滑坡為大型覆蓋層滑坡，滑坡地表變形強烈，以蠕滑～滑動變形為主，表現為推移式變形破壞，滑坡整體處于欠穩定～不穩定狀態，在暴雨或地震等因素作用下可能發生較大規模失穩或整體失穩；該滑坡威脅對象敏感，危害程度大，地質災害危險性大。

(3)根據應急調查分析評價結果，提出開展應急避險、監測預警、應急預案及長期處置方案研究的綜合處置措施建議。

(4)采用無人機、物探等新興手段與資料收集、地面地質調查傳統調查手段相結合的滑坡應急調查方法，在較短時間內取得了應急調查成果，并提出了滑坡應急處置措施建議，不僅極大程度避免了滑坡失穩可能造成的危害，也為西南山區地質災害應急處置工作積累了經驗，可為類似地質災害應急調查及應急處置提供借鑒與參考。