李勇

（陜西省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站，西安 710054）

1 滑坡概況

1.1 山陽中學(xué)滑坡

該滑坡位于山陽縣城東2.5 k m處的縣河北岸至山前斜坡地帶，地處縣河三級階地之上。屬山陽縣城關(guān)鎮(zhèn)九字碑村所轄。

該滑坡于2002年12月～2003年4月進(jìn)行了勘查。滑坡東西兩側(cè)被大、小老虎溝所夾持，平面上呈向北凸出的半圓形或舌形?；w由第四系粘土、粉質(zhì)粘土組成，中部厚度大，向外部厚度逐漸變薄。主軸長136 m，前緣最大寬度226 m，厚度5.4 m，面積約0.021 45 k m2，體積約3.8×104m3，滑動方向191°，屬小型淺層堆積層滑坡。

該滑坡于2003年開始監(jiān)測，期間經(jīng)歷了十?dāng)?shù)年數(shù)據(jù)積累，形成了初步的監(jiān)測數(shù)據(jù)規(guī)模。

1.2 紫陽一中滑坡

該滑坡位于紫陽縣城東側(cè)紫府路紫陽一中一帶，地處中低山河谷區(qū)?；路植挤秶髌瘃R槽溝，東至鐵路家屬院西（紫陽縣第一中學(xué)東圍墻外），北界于神峰山前，南抵會仙路北側(cè)。

該滑坡于2003年2月27日～2003年4月4日進(jìn)行了勘查；滑坡兩側(cè)被小型沖溝所切，平面上整體呈簸箕形，軸部地勢略有突起，中部可見滑坡平臺。滑體由第四系粉質(zhì)粘土夾碎石土組成，滑面傾角上陡下緩，并微顯波狀下降，東西寬100～380 m，上窄下寬，南北長300～420 m，軸部最長，兩側(cè)稍短。據(jù)鉆孔揭露滑體厚度以中部最大（12.5～26.2 m），后部次之（4.3～10.8 m），前緣最?。?.8～3.5 m），滑坡體積約150×104m3。滑向198°。屬大型堆積層滑坡。

1.3 寧陜小學(xué)滑坡

該滑坡位于縣城寧陜小學(xué)東部長安河左岸河谷階地區(qū)上方的斜坡上，坡體前緣地勢較平緩，為以堆積為主的坡積裙，中、后部坡度較大，為以剝蝕為主的陡坡。坡面傾向西，南北寬500 m，東西長600 m左右，前緣為長安河河谷階地，坡上植被發(fā)育，坡面上散布大小不等的零星孤石或孤石群，坡腳有多級人工陡坎；坡體中部多見基巖出露，后緣為大理巖陡坎。

該滑坡于2003年9月15日～19日進(jìn)行了勘查。兩側(cè)為小梁，山坡形態(tài)中間平緩，上、下較陡，兩側(cè)低的洼地是農(nóng)民的退耕地。前緣距原寧陜小學(xué)3號教學(xué)樓約200 m?；w由第四系坡、洪積粉質(zhì)粘土夾碎石土組成，主軸總長180 m，寬約70.0～80.0 m，平均厚度2.60 m，體積約3.5×104m3?；?18°。屬小型堆積層滑坡。

1.4 佛坪關(guān)山滑坡

該滑坡位于佛坪縣城東側(cè)、縣政府后面約150 m處山坡上，行政位置屬袁家莊鎮(zhèn)袁家莊村二組。

該滑坡于2002年9月27日～10月20日進(jìn)行了勘查。地貌上屬一條形凹槽內(nèi)的縱向前緩后陡、橫向中高側(cè)低的長梁狀山坡，坡體南、北兩側(cè)各發(fā)育一小沖溝，中部分布一條較大的東西向沖溝及數(shù)條小沖溝。滑體前部和中部有多級平緩的臺地，滑體后緣至山脊處坡度較大，具明顯滑坡后壁特征?；w由第四系坡、洪積粉質(zhì)粘土夾碎石土組成，滑體長225.0 m，寬47.0～85.0 m，厚1.00～10.10 m，體積約6.3×104m3?；?66°，屬小型堆積層滑坡。

2 監(jiān)測方法

此4處滑坡體采用人工＋儀器測量方法，使用二代RQBF－698 A型測斜沉降儀進(jìn)行全年監(jiān)測，頻率為1次／季度。由于滑坡土體具有各向不均勻性特征，土體未必始終保持整體滑動，因此監(jiān)測以滑坡體面積大小分多孔監(jiān)測?；静贾迷诨虑昂缶壊课换蛑胁孔笥疫吔?，以網(wǎng)狀控制其各部分移動量。溫度計讀數(shù)保持在精度0.1℃，進(jìn)行水溫氣溫雙測量。

技術(shù)人員以節(jié)點進(jìn)尺順次讀數(shù)，以0.5 m為進(jìn)尺單位，進(jìn)入監(jiān)測孔壁軌道內(nèi)，正反兩次操作讀數(shù)取均值。以降低人工操作和讀數(shù)誤差。

讀取數(shù)據(jù)以進(jìn)尺為單位依次進(jìn)行代數(shù)和計算，確定該滑坡最大總位移，其包含土體實質(zhì)移動距離與土體漲縮產(chǎn)生的位移以及人工操作與儀器本身的誤差之和。

3 測量儀器

測斜儀是一種測量傾斜角度的分段式讀數(shù)儀器。它是通過讀取某一位置的斜度來進(jìn)行數(shù)據(jù)測量的一種高精度讀數(shù)計?，F(xiàn)行二代測斜儀已將計算芯片整合入測斜儀內(nèi)部，以使測斜儀能夠直接計算出位移量，簡化了計算步驟。

一個測斜儀系統(tǒng)有4個主要部件：

（1）在地下近似豎直的鉆孔中，長久的安設(shè)一個導(dǎo)管，用鋼或鋁做成，為了給探頭定向，一般在圓形斷面上有縱向刻槽。

（2）一套輕便的探頭，安裝在導(dǎo)向論架上（常稱探頭）。

（3）在導(dǎo)管中能提升與下降探頭，并將電信號傳到地面上的控制電纜，刻有刻度。

（4）在地面上供給電源，接受電信號并用表盤或數(shù)字的形式顯示讀數(shù)的輕便控制與讀數(shù)部件。

施工時，將導(dǎo)管安設(shè)在勘探鉆孔中，穿過穩(wěn)定底層，灌漿回填，此項工藝要求施工人員經(jīng)驗與技能較高。

讀數(shù)時，工作人員按要求將探頭放入管內(nèi)，以0.5 m為一進(jìn)尺依次讀數(shù)，連續(xù)自頂部讀入底部，再二次回讀，兩次同一進(jìn)尺處取平均值為該進(jìn)尺讀數(shù)。所有進(jìn)尺讀數(shù)進(jìn)行代數(shù)和計算即為該孔總位移數(shù)（圖1）。

4 測量結(jié)果

截止2008年二季度（即汶川地震之前），各滑坡均處在微變形階段，變形處于6～15 mm之間，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)各監(jiān)測孔顯示滑坡在各深度均為小幅波動或微波動。

2008年5月12日發(fā)生汶川地震，監(jiān)測結(jié)果顯示大部分滑坡曲線瞬間劇變，但隨即轉(zhuǎn)入緩變。

圖1 測斜儀原理示意圖

4.1 山陽中學(xué)滑坡

山陽中學(xué)滑坡為受汶川地震影響最小的一個滑坡。2008年5月前后滑坡體曲線始終保持平穩(wěn)矯健（圖2），只在7月后展示出小幅波動，其幅度未超過平均變化值。

4.2 紫陽一中滑坡

紫陽一中滑坡屬受地震影響較大的一個滑坡，該滑坡長年觀測均處于穩(wěn)定狀態(tài)，而地震期間（二季度測期內(nèi)），受震波影響，位移瞬間增大數(shù)倍，且朝向相反方向位移。曲線雖部分回歸，但是以位移結(jié)束段繼續(xù)延伸（圖3）。

4.3 寧陜小學(xué)滑坡

該滑坡的曲線變化由于測量人員手誤及新舊儀器交接導(dǎo)致其少數(shù)幾點變化劇烈且無規(guī)律性，但從曲線走勢變化地震前基本處于平穩(wěn)矯健，而地震后依舊處于平穩(wěn)矯健，其地震影響主要在于發(fā)生后一段時間位移的突然增大（圖4）。

4.4 佛坪關(guān)山滑坡

圖2 山陽中學(xué)滑坡某監(jiān)測孔多年水平位移量變化曲線圖

圖3 紫陽一中滑坡某監(jiān)測孔多年水平位移量變化曲線圖

圖4 寧陜小學(xué)滑坡某監(jiān)測孔多年水平位移量變化曲線圖

佛坪關(guān)山滑坡對此次汶川地震影響表現(xiàn)并不明顯。其在2006年有一次較大位移后一直處于平穩(wěn)狀態(tài)，曲線在測量人員兩次誤差抖動后，一直保持平穩(wěn)矯健狀態(tài)。地震發(fā)生時曲線未見拐點或者劇變（圖5），在滑坡監(jiān)測中，各滑坡前緣后緣部分變化不盡相同，而總體趨勢保持一致，因監(jiān)測孔眾多，不一一列舉贅述。

圖5 佛坪關(guān)山滑坡某監(jiān)測孔多年水平位移量變化曲線圖

5 結(jié)果分析

滑坡監(jiān)測結(jié)果似乎揭示某些不確定因素，因滑坡滑動為受多種因素影響導(dǎo)致。期間降雨、人類工程活動荷載、土體自身冷熱漲縮、干濕漲縮等等因素都會對滑動面產(chǎn)生影響。綜合數(shù)據(jù)分析，陜南滑坡土體運動本身并不強烈。

5.1 山陽中學(xué)滑坡

該滑坡自監(jiān)測以來兩次測量手誤導(dǎo)致曲線前兩年不規(guī)則變化，自2005年以來一直處于平穩(wěn)狀態(tài)。輕微上下浮動變化是土體熱脹冷縮所致。滑坡體測斜監(jiān)測可見其滑動面未變且趨于穩(wěn)定狀態(tài)。地震亦未對其造成直接影響，震后各測斜進(jìn)尺節(jié)點依舊保持小幅漲縮變化，與降雨量和季節(jié)氣溫基本保持一致。

基于表層地面的位移監(jiān)測未見異常，保持不變。這說明滑坡整體性依舊良好且滑坡本身穩(wěn)定。

5.2 紫陽一中滑坡

紫陽一中滑坡體由于滑坡體面積較大，一體性較差，導(dǎo)致了滑坡各部分抗滑聯(lián)動性減弱，震前由于降雨量的上下浮動較大而曲線上下變化較為劇烈一些。根據(jù)測斜儀資料揭示，其未有固定滑動平面，滑動最大處（即為滑動面）隨時間推移上下移動，形成較為脆弱狹窄的滑動帶；正因如此，該滑坡為陜南四滑坡里受地震影響最大的一個滑坡體。

地震發(fā)生時震波使其土體滑動帶內(nèi)部粉質(zhì)粘土部分液化喪失抗剪切強度，震動瞬間將滑坡體向前推動20～30 mm。同時降低土體固結(jié)度，增大土體裂隙，造成其后的降雨更易進(jìn)入滑動帶并形成沖蝕通道。這在其后的監(jiān)測數(shù)據(jù)中得到了印證。

震后土體依舊保持穩(wěn)定狀態(tài)，變化隨氣溫及降雨進(jìn)行波動，但幅度較震前大得多。其位移呈減速狀態(tài)，趨勢為逐漸壓密。該間接效果自滑坡后緣、中部、前緣依次減弱。直到一年以后地震對該滑坡影響才逐漸消除?；峦馏w重新轉(zhuǎn)入震前固結(jié)穩(wěn)定狀態(tài)。而震動波的瞬時特性也使得地表裂縫監(jiān)測未監(jiān)測到表層的相對位移，這表明震波本身的快速通過未對滑坡整體性產(chǎn)生割裂或者貫穿裂等不良影響。

5.3 寧陜小學(xué)滑坡

寧陜小學(xué)滑坡體在本次地震中所受影響較小于紫陽一中滑坡體。同前面兩個滑坡一樣，該滑坡體在震前保持平穩(wěn)狀態(tài)，碎石土含量的增多使得震波對滑動帶粘性土的液化效果被削弱，滑坡體未被瞬間推移。然而增大的裂隙卻為后期雨水灌入提供了便利條件。

震后根據(jù)后續(xù)數(shù)據(jù)顯示，滑動帶寬度有所擴(kuò)大，土體在3個月內(nèi)由于大幅降雨造成了整體有較為劇烈的位移，但此位移是線性的。隨時間基本為勻速壓縮。隨土體持續(xù)壓密，趨勢為逐漸減弱，最終達(dá)到新的平衡。至2008年9月監(jiān)測止，影響基本消除，滑坡體歸于穩(wěn)定。

5.4 佛坪關(guān)山滑坡

佛坪關(guān)山滑坡體震前一直表現(xiàn)出較好的整體性，于2006年一次大幅位移后，一直處于穩(wěn)定階段?；臼芡馏w自身冷熱溫度漲縮及降水的影響。

地震發(fā)生時未對其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，也未明顯增加滑動帶寬度。但卻對滑坡體的一體性產(chǎn)生了一定破壞作用，滑坡前緣南部（近震源端）二季度（地震發(fā)生時間段）位移遠(yuǎn)大于前緣北部（遠(yuǎn)震源端），這預(yù)示著滑坡體內(nèi)部出現(xiàn)縱向裂隙的可能性增大。

震后滑坡體總體依舊保持平穩(wěn)，未出現(xiàn)位移明顯增大跡象?；峦馏w依舊處在逐漸壓密微位移階段。

6 結(jié)論

測斜儀測量擁有一定誤差值，包括人員操作誤差、儀器電纜自重伸縮誤差及一系列數(shù)據(jù)分析的積累誤差。但成果表明，測斜儀測量滑坡?lián)碛幸欢ǖ膬?yōu)勢，包括經(jīng)濟(jì)、相對位移的高精準(zhǔn)，操作及技術(shù)培訓(xùn)簡單易行等。缺點是初期施工要求相對較高。伴有位移監(jiān)測同時，還應(yīng)根據(jù)實時性對當(dāng)時的氣溫、地下水位、水溫進(jìn)行比對測量。以使測量結(jié)果能夠更全面的反應(yīng)滑坡位移發(fā)生時的影響環(huán)境。

通過對陜南四地滑坡的長期監(jiān)測，得出該四地滑坡在震前震后均安全穩(wěn)定的結(jié)論。通過測量數(shù)據(jù)及對其初步分析可知：

（1）地震對陜南4滑坡的影響分為直接影響和間接影響，直接影響為震波通過時對滑坡體造成的瞬時位移和土體裂隙、密實度、滑動帶范圍變化等即時影響；間接影響為直接影響下前述各個參數(shù)變化導(dǎo)致的土體固結(jié)度降低、降雨下滲平衡被打破、沖蝕通道等后續(xù)效果的影響。前者可直接造成邊坡失穩(wěn)滑動，后者降低邊坡穩(wěn)定性及安全系數(shù)，提高隱患危險等級。

（2）地震對4個滑坡的影響隨震中距的增大而呈非線性減小。

（3）地震對4個滑坡的直接影響具有方向性，并與滑坡滑向有關(guān)。

（4）地震對滑坡滑動帶的影響與滑坡內(nèi)部土體成分相關(guān)。

（5）地震后土體自重繼續(xù)壓實可補償部分間接影響，對邊坡穩(wěn)定起到了一定的維穩(wěn)效果。

（6）地震后多年監(jiān)測表明，地震對滑坡的影響間接效果已隨時間推移逐漸減弱至消失，但影響位移已長期存在，表明地震對滑坡的影響具有不可逆性和時限性，在地震過后造成的直接影響將累加入滑坡長期蠕變中去。

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