深部位移在震后滑坡的監測應用

文/呂品、趙凱 四川九寨魯能生態旅游投資開發有限公司 四川九寨溝 623400

九寨地震（災害體中心點地理坐標為北緯33°17′44.84″，東經103°48′41.96″）導致九寨溝縣漳扎鎮中查村滑坡區域變形明顯加劇，后緣出現長大拉張裂縫，區域內項目路面和房屋出現沉降，又經歷罕見大洪災，出現強烈暴雨，泥石流和滑坡比較常見，嚴重威脅滑坡區域財產及人身安全。目前滑坡區域未完全治理，且有發展惡化趨勢，為隨時掌握場地及后山穩定性狀況，發生危險時及時預報、預警，采取相應措施避免人員傷亡和降低經濟損失，因此有必要對震后山體深部位移實施監測。

1、工程概況

場地原始地貌屬構造侵蝕中山地貌，整個場地呈西高東低的特點，酒店施工后形成臺階狀地形，場地地勢起伏較大，孔口高程介于2325.27m～2394.84m，相對高差約69.58m。東側早期發育“麗思卡爾頓酒店東側滑坡”，已完成勘查治理，目前穩定；東北側發育“麗思卡爾頓酒店東北側滑坡”，前緣到美景路，后緣延伸至斜坡次級平臺，長約320m，左右兩側以小沖溝為界，地震時31#樓旁道路開裂下錯，31#樓沉降，土體多條出現張拉、剪切裂縫，尚未治理，納入本次監測范圍；后山發育若干處小型滑塌，目前尚無相應的治理措施，也作為監測重點，隨時掌握滑坡動態，保證工程施工的安全性。

2、深部位移監測與數據處理原理

依據地質條件，鉆孔進入穩定地層5～10米，垂直埋設一根內壁開有雙向互成900導槽的測斜管，使其中一對導槽的方向與預計的滑坡方向保持一致，沿測斜管豎向每間隔固定距離L安裝雙軸傳感器（本工程選擇5m），并通過導槽使傳感器A+方向與預期的位移方向一致，也就是被滑坡位移方向，或者在監測邊坡的穩定性時偏向下坡的方向。土體發生位移時，每個傳感器可檢測出該點測斜管軸線與垂直線因土體偏移產生的夾角θi，系統計算出上下兩個傳感器之間（或分段長度）之間的水平偏差Δdi，

即：

因滑坡方向基本一致，從底部開始至面層滑坡位移基本越來越大，可從底部依次累加各段水平偏差，即可計算出任意一傳感器斷面的實際位移，即：

其中，Δdi為監測段的水平位移；L為監測點的分段長度，本工程取5 m（兩傳感器之間的距離）；θi為監測段內測斜管軸線與垂直線的夾角。

因傳感器監測A+方向與B+（與A+方向垂直）方向位移，合位移為A+方向與B+方向位移的合位移。

3、監測點布設

該酒店區域按設計要求共布設6個土體深部位移監測點。其中JC1、JC2位于東北側滑坡區內，JC4位于麗思卡爾頓酒店場地內，JC3、JC5、JC6位于麗思卡爾頓酒店后山斜坡相對寬緩位置。各監測點數據采集為孔深間隔5米一個監測數據。具體監測點位埋設傳感器個數及鉆孔深度如下表：

全自動化數據采集具有全天候二十四小時采集的功能，可根據需要每隔幾分鐘至幾小時進行一次監測。

4、位移監測與分析

經過近1個月的全自動化數據采集具有全天候二十四小時數據采集，我們得到JC01、JC02、JC03、JC04、JC05、JC06六個測點的相對合位移和累計合位移，其中JC03、JC05、JC06因為邊坡下方進行治理，三個測點位移不明顯，故選擇JC01、JC02、JC04號監測孔進行說明。

圖1 測點分布圖

（1）JC01測點。JC01測點埋深30m，處在麗思卡爾頓北側滑坡區域內，2018年12月14日在孔深20米處產生8mm的位移偏差。從地質情況來看，它處在第四系滑坡堆積物的地層，土層軟塑含角礫粉質粘土、可塑含角礫粉質粘土、含粉質粘土角礫、碎石，埋深20米基本處在粘土層中，粘土的存在降低了層間的阻力，枯水期水位埋深6.9～9.8m，種種原因使滑動帶處的位移發生驟然變化。2018年12月14日之后該處的位移偏差趨于穩定，說明滑坡逐漸處于穩定狀態。

（2）JC02測點。JC02測點埋深30m，處在麗思卡爾頓北側滑坡區域內，從地質情況來看，JC02與JC01處在同樣的地址條件與水文條件。地表處的累計合位移與JC01相近，但總體而言并無比較明顯的位移突變，表明滑坡逐漸處于穩定狀態。

（3）JC04測點。JC04測點埋深30m，主要是孔深25米處產生的位移偏差。該處地震時樓棟產生較大偏差，土體產生滑坡，且附近有機械開挖等人為活動，25米處產生一定量的位移，目前表明滑坡處于穩定狀態，后續發展還需通過進一步的監測數據進行判斷。

經過以上數據進行綜合分析，在監測期間，主要是東北側的滑坡區域，基本處在穩定階段。目前處在枯水期，隨著滑坡的不斷變化，進入九寨溝暴雨期，雨水沖刷可能導致滑坡體加速惡化，因此有必要分析產生滑坡的主要原因并采取相應措施進行預防：

（1）地下水及水流沖刷

坡腳中查溝及坡表沖溝流水。坡體地表水出露凌亂，泉眼數量較多，流量不一，且對坡體土層長期浸潤，滑動帶附近地下水較發育，孔隙潛水主要賦存于含角礫粉質粘土層中土層中，受地表水及大氣降水補給，水量豐富，地下水位變化較大，并通過地下徑流、蒸發等方式排泄,致使滑坡變形加劇。地下水的作用一方面使軟質巖軟化,抗剪強度降低,形成順坡的軟弱夾層,另一方面地下水活水活動過程中產生的動水壓力也大大降低山坡的穩定性。解決措施：雨期做好防洪措施，截排結合，做好洪水截流和疏導，比較好的辦法是開挖截洪溝；做好場區地下水滲流和導排設施，排水疏導量滿足汛期高峰；做好場區綠化工作，充分發揮植被對土體的穩固作用。

（2）地質條件

場地除表層的素填土（Q4ml）外，其下為第四系全新統崩坡積（Q4 col+dl）含粉質粘土角礫、含角礫粉質粘土、碎石組成，下覆基巖為三疊系中統雜谷腦組（T2z千枚巖，受區域性斷裂構造及其本區主、次級斷層影響，巖層極為破碎，硬質破碎巖體構成貯水帶，易于風化軟質巖則形成相對隔水層，為地下水補給及聚積提供有利空間，為滑坡產生創造了條件。解決措施：從滑坡深度一般為15m-25m，做抗滑樁設計時，其有效的抗滑深度應滿足土層滑動深度；做好土體固結措施，比如夯實土體、土體換填等。

（3）人為活動

修建房屋時大量挖土，容易破壞土體結構，改變地下水徑流通道，而房屋絕大多數為淺基礎，本身又對滑坡體局部有加載作用；同時修建房屋及修建道路切坡，降低了斜坡整體的穩定性，有利于坡面雨水的下滲，增加斜坡自身的重量，不利于滑坡保持穩定。解決措施：合理堆載，確保堆積物在滑坡體的有效范圍之內；土方開挖，必要時做好支護措施；做好雨期天氣預警，避免雨期開挖、卸荷、堆荷等工程活動。

（4）做好監測預警

及時監測、監控數據，及時反饋驗證。當發生滑坡坡體變形劇烈，情況緊急，滑坡地質災害隨時有可能發生的情況下，專業監測人員、群測群防人員協商后，及時上報有關部門，同時由群測群防人員設置臨時警戒線和警示標志，留出安全距離。根據各處災害隱患點的不同特點和涉及受威脅的人員，確定在危急情況下的撤離線路，并將說明和撤離線路打印成冊。專業監測人員培訓由監測單位統一組織培訓。群測群防人員培訓由專業監測隊伍不定期組織培訓。

圖2 JC01 測點相對合位移與累計合位移

圖3 JC02 測點相對合位移與累計合位移

總結：

圖4 JC04 測點相對合位移與累計合位移

在邊坡開挖施工中，為了確保施工安全，防止滑坡發生而產生設備損失和人員傷亡，對于邊坡的監測是非常必要的。深部位移監測通過對監測孔內各個深度內位移的監測，掌握滑坡體內不同深度的位移大小，實時了解和掌握滑坡體整體運動及穩定狀態，從而對邊坡的治理施工進行指導。本文通過對上述路基邊坡的深部位移監測表明，深部位移監測方法對滑坡運動狀態的掌握是非常有效的。