丹巴縣城后山滑坡應急加固深部位移監測成果

唐 然 ，于 宇 ，唐曉玲 ，董建輝

（1．四川省地質工程勘察院，成都 610072；2．核工業西南勘察設計研究院有限公司，成都 610061）

丹巴縣位于四川省西部，縣城背后為一大型的古崩滑堆積體。由于城市建設對滑坡坡腳的開挖而使該滑坡逐漸復活。2005年2月初變形加速發展，呈現出整體下滑趨勢。如果該滑坡整體下滑，將會摧毀大半個丹巴縣城，4 600多人的生命財產將毀于一旦。如滑坡體下滑后堵塞大渡河，將會抬升大渡河水位，淹沒上游城鎮，后果不堪設想。

對滑坡體進行搶險加固處理的主要的治理工程為前緣壓腳堆載及在滑坡體中前部實施預應力錨索工程。在應急搶險前期，在滑坡體上逐步布置了多個地表位移監測點，對坡體變形情況進行全天候監測[3]。圖1顯示主滑體后緣從2005年2月4日左右至22日開始加速變形的情況，其位移速率達到最大值 36mm/d，隨后逐漸減小，但截至 4月初，位移速率仍然較高，在 5mm/d左右，滑坡的最大累計位移量已接近 1.2m。為了解滑坡體的深部變形狀況，掌握搶險加固的效果，為滑坡綜合治理提供設計、施工、工程處理依據，在應急治理工程的中后期對滑坡體進行了深部位移監測，有必要分析該滑坡體深部位移監測數據，評價實施搶險加固后滑坡體的穩定性行。

圖1 滑坡地表位移監測成果曲線

1 滑坡概況

滑坡區屬于青藏高原東緣的大渡河高山峽谷區，地形陡峻，相對高差極大。河谷谷坡多在30°～50°，一般40°以上。滑坡區兩側基巖露頭已形成陡崖地形。滑坡區主要由松散的古滑坡堆積物構成。滑坡體平面上呈圈椅狀，高程介于1 881m至2 110m間，前后緣高差223m。滑坡后緣位于白呷山Ⅱ級平臺前緣，前緣直抵坡腳縣城建設街，滑坡周界清楚。滑坡前部坡度56°～65°,后部為緩斜坡，坡度約 10°，中部平均坡度 31°。受滑坡高程 2 035m附近寬大裂縫的牽引作用，2005年2月起滑坡的范圍逐漸擴大，進入加速變形階段, 顯現出整體下滑的跡象。滑坡體表現出三塊相對獨立的變形區，分別為Ⅰ區、Ⅱ區和Ⅲ區（圖2）。滑坡體寬200～250m，縱長290m，面積約0.08km2,平均厚度約30m，其總方量達220×104m3，為一特大型堆積層滑坡。

圖2 丹巴滑坡平面

圖3 丹巴滑坡深部位移監測

2 深部位移監測方案

2.1 監測方法的選擇

在應急搶險前期，在滑坡體上布置了多個地表觀測點，對坡體變形情況進行全天候監測。但是地表監測成果只能代表觀測點處坡體表面的位移狀態，無法對坡體內部的變形狀態（如滑面位置、變形特征等）進行分析。為了掌握滑坡體深部變形情況，查明滑帶的具體位置，深部位移監測主要選用了活動式鉆孔測斜儀。它的主要作用是可以測定鉆孔內各個部位的水平位移，以判斷巖土體產生位移的部位、大小和方向，定期的觀測可以獲得時間與位移及位移速率等關系，綜合相關因素與位移的關系，可以判斷巖土邊坡的穩定性及其影響因素。

2.2 深部位移監測布置

深部位移監測的具體布置時間是在應急搶險的中后期，在主滑體中軸線上布置了三個測斜孔（圖3）。其編號分別為IN1、IN2、IN3，其中IN1布置在滑坡后緣，IN2布置在中后部，IN3布置在滑坡前緣。這3個鉆孔基本上可控制主滑剖面在空間上的變形特征。

3 深部位移監測數據的分析

3.1 IN1測斜孔監測數據分析

IN1測斜孔位于滑坡體2 025m高程，接近滑坡體的后緣。圖4顯示在離孔口28m～29m深處表現出明顯的滑移面特征。IN1測斜孔的鉆孔巖芯資料顯示，36.32m深處是第四系堆積物和古生界志留系變質巖層接觸面，也即基覆界面。說明滑面在基覆界面以上8m～9m處，即滑面在第四系堆積物中，這與勘查期間判斷的滑面位置有明顯的差異。

從位移與孔深關系看（圖4），坡體的滑動主要集中在滑帶附近，但隨高程的增加，坡體的累計位移增加，并且在12～16m之間增加明顯。可見滑帶以上坡體并不是完全同步滑移的。

根據孔口、滑帶的變形特征并結合應急搶險工程完成的時間，分別將孔口位移、滑帶位錯大致劃分為三個變形階段（圖5、圖7、圖9）：階段I為變形發展階段；階段Ⅱ為變形控制階段，錨索開始發揮作用，變形速率逐漸降低；階段Ⅲ為變形相對穩定階段。

孔口位移和滑帶位錯進入階段Ⅱ 的時間比較接近，但孔口位移進入階段Ⅲ的時間遠滯后于滑帶位錯。據統I計，變形階段I，滑帶的位錯量：18.22mm，位錯速率：0.61mm/d；孔口位移：37.4mm，位移速率：1.25mm/d。在階段Ⅱ，滑帶的位錯量：12.79mm，位錯速率：0.31mm/d；孔口位移：40.61mm，位移速率：0.49mm/d。進入階段Ⅲ，滑帶的位錯量：12.86mm，位錯速率：0.07mm/d；孔口位移：21.3mm，位移速率：0.2mm/d。

結合圖4分析，進入階段Ⅲ后，滑體深部18m至滑帶的部分已經接近基本穩定。孔口位移速率雖然隨時間有減小的趨勢，但孔口的變形并沒有完全停止，孔口累積位移仍然在繼續的增加，滑坡體后緣仍沒有達到完全穩定的狀態。

圖9 IN3測斜孔孔口位移與滑帶位錯比較

3.2 IN2測斜孔監測數據分析

IN2測斜孔安裝于滑坡體的1 996m高程，位于滑坡體的中部。從圖 6中可以看出，在 28m～31m的部位表現出明顯的滑面特征，鉆孔巖芯資料顯示基覆界面在滑面以下10m。從圖中可看出，在31～42m之間的堆積物內部盡管沒有明顯的滑面，但上部滑體的運動對物質組成為松散堆積層滑床有擾動影響，基覆界面以下基本無變形擾動。對比圖4及圖6可見，IN2孔口到滑帶曲線形態大致呈線性，說明IN2處滑體變形屬于整體變形。

從圖 7中可見，孔口位移、滑帶位錯進入不同變形階段的時間比較接近，變形趨勢基本保持了同步。滑帶位錯速率及孔口位移速率從4月14日安裝到5月初這段時間以內都明顯的較大，據統計，變形階段 I，滑帶位錯量：24.4mm，位錯速率：1.11mm/d；孔口位移量： 43.46mm,位移速率：1.98mm/d。變形階段Ⅱ，應急錨索工程逐漸發揮了作用，滑帶及孔口的位移速率開始降低。這期間滑帶位錯量：24.24mm，位錯速率：0.37mm/d；孔口位移量：26.01mm，位移速率：0.40mm/d。在階段Ⅲ，孔口及滑帶變形再次減緩，這期間滑帶的位錯量：46.94mm，位錯速率：0.27mm/d；孔口位移量：56.86mm，位移速率：0.33mm/d。

從變形數據統計及圖5、圖7曲線圖對比可見，IN2測斜孔變形趨勢明顯大于IN1，在變形階段Ⅲ，IN2仍然具有相對較高的變形速率。

3.3 IN3測斜孔監測數據分析

IN3測斜孔安裝于滑坡體的1 930m高程，位于滑坡體的前緣。從（圖8）可以看出16m～19m表現出波動狀的滑移面特征。鉆孔柱狀圖顯示31.43m處是基覆界面，說明滑移面仍然在第四系堆積層中。

從圖9中可以發現，IN3測斜孔孔口和滑帶位錯的變化過程與IN1、IN2測斜孔有明顯的不同。觀測初期錨索施工已結束，孔口位移已進入變形階段Ⅱ，變形趨勢開始得到控制，在6月28日左右進入變形階段Ⅲ。而滑帶位錯在觀測初期還處于發展階段，在5月30日左右，滑帶位錯才開始進入變形階段Ⅱ，直到7月4日左右，進入變形階段Ⅲ。這表明在滑坡體的前緣，應急搶險工程首先是對滑坡體的淺表層直接產生作用，滑坡體淺表層先趨于穩定，然后再逐步對深層滑帶起作用。據統計，孔口位移在階段Ⅱ位移量：19.33mm，位移速率：0.39mm/d；在階段Ⅲ孔口位移量：24.48mm，位移速率：0.13mm/d。滑帶位錯在階段I位錯量：19.6mm，位錯速率：0.93mm/d，在階段Ⅱ位錯量：13.17mm，位錯速率：0.38mm/d，在階段Ⅲ位錯量10.17mm，位錯速率：0.057mm/d。

4 結論

1）從深部位移監測成果分析來看，丹巴縣城后山滑坡的應急加固采取的前緣堆載和預應力錨索工程取得了顯著的成效，從很大程度上減緩了坡體的變形趨勢，對滑坡穩定性的提高起到了巨大的作用。

2）深部位移監測成果較準確地對滑面進行了定位，從鉆孔傾斜儀監測成果來看，IN-1的滑面位置在孔口下28m～29m深處，IN-2的滑面位置在孔口下28m～31m處，IN-3的滑面在孔口下16m～19m處。對比地質剖面和鉆孔柱狀圖，探測3個孔的滑面位置皆在第四系堆積物里，高于覆蓋層與基巖接觸界面。對滑坡的勘察階段認為滑帶為第四系松散堆積層與下伏基巖的接觸帶的結論進行了修正，丹巴滑坡的復活并不是完全沿基覆界面滑動，大部分地段是從松散體中間剪出。

3）根據對孔口位移和滑帶位錯變形的分析，從儀器安裝開始，每個測斜孔的孔口和滑帶變形大致可分為三個階段，變形階段 I，雖然從地表位移監測成果反映，滑坡變形已大幅減緩，但位移速率仍大于1mm/d；變形階段Ⅱ，屬于滑坡變形的控制階段，這個階段內，在應急搶險措施的有效作用下，滑坡體的變形速率進一步降低，滑坡體的穩定性大大提高，位移速率總體上在 0.5mm/d以下；變形階段Ⅲ，位移速率總體上在 0.2mm/d左右，滑坡體的變形得到了明顯控制，坡體已處入基本穩定狀態，但沒有達到完全穩定狀態，因此有必要對滑坡進行永久支護和全面綜合治理。

4）通過對3個測斜孔的變形特征值、變形過程及曲線形態分析，判斷滑坡主要的推力來自于滑坡中后部，滑坡后緣變形具有一定受牽引的性質。應急加固措施雖然較好地控制住了滑坡中前部的位移速率，但滑坡中后部仍然具有較大的推力向前推擠滑體，前緣深部處于壓應力和剪應力高度集中的狀態，使深部滑體變形曲線異常。據此可考慮永久支護和全面綜合治理方案側重于控制滑坡中后部推力。

[1] 張倬元，王士天，王蘭生.工程地質分析原理[M].2版.北京：地質出版社，1994.

[2] 許強，湯明高，徐開祥，等. 滑坡時空演化規律及預警預報研究[J].巖石力學與工程學報，2008，27(6): 1104～1112.

[3] 范宣梅，許強，黃潤秋，等. 丹巴縣城后山滑坡錨固動態優化設計和信息化施工[J].巖石力學與工程學報，2007(S2)：4139～4146.

[4] 唐然，魏良帥，錢江澎，等. 三峽庫區張桓侯廟東側滑坡動態監測成果分析與應用[J]. 水文地質工程地質，2012，36(4)：102～109.

[5] 唐然，汪家林，范宣梅，TDR技術在滑坡監測中的應用[J]. 地質災害與環境保護，2007，18(1)：105～110.