◇四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九0九水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì) 張遠(yuǎn)洋 陶傳洪
大槽滑坡為汶川地震引起變形的淺表層堆積體滑坡,由于汶川地震和后期的降雨持續(xù)作用,現(xiàn)已產(chǎn)生較明顯的變形,坡體上也發(fā)育了多條裂縫,今后在強(qiáng)降雨作用下還將繼續(xù)產(chǎn)生變形甚至失穩(wěn)破壞。本文結(jié)合該滑坡的基本特征進(jìn)行了分析,并對其發(fā)展趨勢進(jìn)行了綜合判別,同時根據(jù)滑坡變形特點(diǎn),提出了自動化監(jiān)測和群測群防相結(jié)合的監(jiān)測預(yù)警建議,為這類滑坡的防災(zāi)減災(zāi)提供參考。
大槽滑坡是典型的降雨引起的淺表層堆積體滑坡,其屬于西南地區(qū)典型的降雨型滑坡,最大誘發(fā)因素為地震和降雨,目前已有一定的變形,處于較不穩(wěn)定狀態(tài)。針對大槽滑坡的特點(diǎn),準(zhǔn)確判斷其變形發(fā)展趨勢并建立有效的自動化監(jiān)測措施,是實(shí)現(xiàn)滑坡預(yù)警防災(zāi)的重要途徑,也是減小滑坡造成人員傷亡和財產(chǎn)損失的重要手段。
圖1 滑坡區(qū)域衛(wèi)星影像圖
大槽滑坡位于四川省都江堰市玉堂鎮(zhèn),滑坡中心點(diǎn)位置位于東經(jīng)103°33′12″,北緯30°56′43″附近。該滑坡所在區(qū)域處于都江堰市的高山地貌區(qū)域,屬于中高山構(gòu)造侵蝕地貌特征,區(qū)域內(nèi)的氣候環(huán)境極為濕潤,多年平均濕度81%,表現(xiàn)出明顯的四季分明特征?;聟^(qū)域內(nèi)年平均降雨量約1200mm,且降雨主要集中在7-8月的夏季,雨季月平均降雨量均超過200mm,具有顯著的夏季暴雨濕潤、冬季少雨干燥的特征,為降雨誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害提供了天然的極端暴雨條件。
大槽滑坡坡體平面形態(tài)為弧形,長約120m,寬約110m,總滑坡方量約30萬m3。坡體由底部基巖和淺表層碎石土組成,滑坡區(qū)域內(nèi)的主要地層巖性為灰?guī)r,屬中硬巖層,夾雜了部分砂巖和頁巖夾層,淺表層為殘坡積物和強(qiáng)風(fēng)化堆積體,由此該滑坡對于淺表層受降雨影響導(dǎo)致的變形滑動提供了有利條件。
通過前期調(diào)查發(fā)現(xiàn),歷史上該滑坡并未產(chǎn)生顯著的變形跡象,屬于基本穩(wěn)定的狀態(tài),但由于汶川地震時該區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的烈度較大,坡體內(nèi)部受地震震動影響導(dǎo)致巖體損傷,自汶川地震后坡體中后部發(fā)育了多條裂縫,其長度在幾米至十余米不等,整體也產(chǎn)生了明顯的變形。同時,該滑坡整體坡度約為30°,具有較陡的坡面,特別是前緣臨空處坡度最大達(dá)40°,在前后超過100m高差的地形現(xiàn)狀下,具備產(chǎn)生突發(fā)性滑坡的良好地形條件,屬于地震形成的降雨型淺表層堆積體滑坡。
目前大槽滑坡區(qū)域內(nèi)目前有多戶人員居住,該滑坡如果在強(qiáng)降雨下產(chǎn)生滑動,將直接威脅區(qū)域內(nèi)數(shù)十人的生命財產(chǎn)安全,同時將會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此,應(yīng)及時準(zhǔn)確判斷該滑坡的后續(xù)發(fā)展趨勢,為最終有效防范這類滑坡災(zāi)害提供可靠的支持。
通過已有數(shù)據(jù)的分析和歷史調(diào)查發(fā)現(xiàn),大槽滑坡整體上屬于基本穩(wěn)定,但由于汶川地震對其產(chǎn)生了顯著的震動影響,使得滑坡體產(chǎn)生了一定的變形而進(jìn)入欠穩(wěn)定狀態(tài)。由于滑坡體所在區(qū)域地形陡峭,坡體表面覆蓋堆積體厚達(dá)3~5m,且堆積體較為松散,強(qiáng)度也隨含水率的增大而減小,具備了在強(qiáng)降雨作用下飽水軟化變形的條件,因此汶川地震后,該滑坡體一直在產(chǎn)生緩慢的變形。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)的坡體中后緣裂縫可以證實(shí),該滑坡已處于欠穩(wěn)定狀態(tài),表現(xiàn)出牽引破壞的特點(diǎn),而坡體最不穩(wěn)定區(qū)域?yàn)榍熬壿^陡的臨空面,其整體變形坡壞過程為:滑坡體前緣的淺表層堆積體在強(qiáng)降雨作用下含水率不斷增大,使得堆積體抗剪強(qiáng)度迅速下降,最終抗剪強(qiáng)度小于堆積體下滑推力,導(dǎo)致坡體前緣開始產(chǎn)生變形并向下運(yùn)動。由于前緣產(chǎn)生蠕滑拉裂作用,使滑坡體上進(jìn)一步產(chǎn)生張拉裂縫,地表水也更容易進(jìn)入堆積體中加快軟化堆積體,從而使整個堆積體抗剪強(qiáng)度進(jìn)一步下降,而前緣堆積體的移動為滑坡中后部的運(yùn)動提供了良好的臨空面,并牽引滑坡中后部產(chǎn)生連續(xù)變形,最終整個滑坡體失穩(wěn)產(chǎn)生破壞。
由此,今后該滑坡的發(fā)展主要仍然受到降雨等地表水的控制,降雨引起的土體強(qiáng)度下降是滑坡繼續(xù)產(chǎn)生變形的重要動力因素,而降雨充沛的夏季是其發(fā)生的最危險時段,對應(yīng)大槽滑坡緩慢的變形仍然也將長期持續(xù),并最終可能達(dá)到滑坡臨界狀態(tài),在某一次強(qiáng)降雨時由于土體抗剪強(qiáng)度的再次下降最終突然全部下滑造成嚴(yán)重破壞,因此,其監(jiān)測的重點(diǎn)在于滑坡變形以及對應(yīng)的降雨誘發(fā)因素,可以以滑坡變形破壞特征為參考,構(gòu)建可靠的自動化監(jiān)測措施實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)測。
根據(jù)大槽滑坡的基本特征和發(fā)展趨勢,并結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)災(zāi)害防治的思路和要求,可以采用自動化的監(jiān)測預(yù)警方法對該滑坡進(jìn)行自動化監(jiān)測,通過監(jiān)測數(shù)據(jù)定量反饋滑坡危險性,并提前進(jìn)行預(yù)警預(yù)報以有效防止滑坡災(zāi)害造成人員傷亡。在自動化監(jiān)測過程中,還應(yīng)考慮到實(shí)際應(yīng)用中可能存在的以下問題:①我國地質(zhì)災(zāi)害頻繁、災(zāi)害點(diǎn)數(shù)量極多,一般情況下普通地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)只能依靠人工監(jiān)測的方式進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警,難以適應(yīng)真正的自動化防災(zāi)需求,亟需智能化實(shí)時性的自動化監(jiān)測措施;②隨著已有大量地質(zhì)災(zāi)害的治理,剩余地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生呈現(xiàn)出高度的隱蔽性,嚴(yán)重威脅了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展和人員生命財產(chǎn)安全,在自動化監(jiān)測中需要及時有效地識別出隱患變形特征,防止自動化監(jiān)測的誤報和漏報;③近年來自動化監(jiān)測應(yīng)用的不斷推廣還需一段時間,現(xiàn)有自動化監(jiān)測中還需要通過自動化監(jiān)測和人工相結(jié)合的方式,利用智能監(jiān)測設(shè)備的全天候監(jiān)測優(yōu)點(diǎn)和群測群防的科學(xué)性相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)監(jiān)測的全覆蓋和預(yù)警的及時有效處置,最終構(gòu)建出科學(xué)有效的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系,尤其是在有效避免群死群傷事件等方面發(fā)揮出重要的科技支撐作用,為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供支持。
由此,對于大槽滑坡的自動化監(jiān)測,根據(jù)科學(xué)合理的原則,具體監(jiān)測建議如下:①自動化監(jiān)測設(shè)備實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵要素監(jiān)測。在大槽滑坡的自動化監(jiān)測過程中,需要重點(diǎn)針對其誘發(fā)因素降雨和地震導(dǎo)致的潛在變形進(jìn)行有效監(jiān)測,因此,自動化監(jiān)測應(yīng)當(dāng)以滑坡變形監(jiān)測為主,可通過地表變形監(jiān)測、裂縫監(jiān)測和深部位移監(jiān)測實(shí)現(xiàn)全方位的變形掌控;同時,通過降雨監(jiān)測掌握大槽滑坡附近的降雨發(fā)展情況,通過微震動和加速度監(jiān)測實(shí)現(xiàn)大槽滑坡區(qū)域地震對坡體震動和加速度變形影響的監(jiān)測。通過多個關(guān)鍵要素的監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)大槽滑坡關(guān)鍵要素的全方位掌控,為后續(xù)數(shù)據(jù)分析和預(yù)警提供可靠的參考;②多設(shè)備融合實(shí)現(xiàn)空間有效覆蓋,構(gòu)建監(jiān)測預(yù)警協(xié)同預(yù)警體系。在大槽滑坡多種自動化監(jiān)測設(shè)備共同發(fā)揮監(jiān)測作用的基礎(chǔ)上,通過多源數(shù)據(jù)融合的方式,構(gòu)建出綜合性的防災(zāi)減災(zāi)預(yù)警模型,實(shí)現(xiàn)從前期降雨預(yù)報到過程化的滑坡變形的全時域預(yù)警和從局部變形加速到整體變形失穩(wěn)破壞全方位監(jiān)控的全空間預(yù)警;③多預(yù)警方式相結(jié)合,盡最大程度實(shí)現(xiàn)有效防災(zāi)。通過自動化監(jiān)測為主,并結(jié)合群測群防的優(yōu)勢,使地震、降雨等外界因素的影響能得到及時有效響應(yīng),滑坡變形全過程變化趨勢能得到自動化點(diǎn)位的精確監(jiān)控和宏觀整體的群測掌握。
大槽滑坡是汶川地震影響下產(chǎn)生了一定變形的堆積體滑坡,現(xiàn)處于欠穩(wěn)定狀態(tài),其變形破壞特征主要為降雨使滑坡堆積體抗剪強(qiáng)度下降,導(dǎo)致坡體前緣產(chǎn)生蠕動拉裂并在滑坡體上產(chǎn)生裂縫,進(jìn)一步牽引坡體產(chǎn)生變形,并最終可能整體失穩(wěn)。通過調(diào)查和分析其變形特征發(fā)現(xiàn),該滑坡仍然在產(chǎn)生緩慢變形,而今后在強(qiáng)降雨作用下該滑坡可能出現(xiàn)較大變形甚至失穩(wěn)破壞。針對這類滑坡,有效的監(jiān)測預(yù)警措施對于防災(zāi)減災(zāi)極為重要,而自動化監(jiān)測和群測群防相結(jié)合仍然是實(shí)現(xiàn)滑坡實(shí)時監(jiān)測預(yù)警和避免人員傷亡的重要方法。