沿江高速公路地質災害現代化監測管理

張建忠 李黎龍 羅良

（四川沿江宜金高速公路有限公司，四川 成都 610041）

地質災害防治一直以來都是學者的研究重點，經過多年研究，目前已在地質災害預防方面取得了一定成果。福建省地質工程勘察院研發的實時位移監測設備可實現自動化動態監測[1]。臺州市構建的集地質災害監測、分析、預報、預警和應急服務于一體的信息化、智能化、可視化大數據管理系統，可實現對地質災害的全過程科學管理[2]。

G4216線屏山新市至攀枝花高速公路沿金沙江布設，故稱“沿江高速”。主線起于宜賓市屏山縣新市鎮，順接G4216線仁壽經沐川至屏山新市高速公路終點，止于金陽縣蘆稿鎮油坊村，順接G4216線金陽至寧南段高速公路起點。線路穿越向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德4個世界級水電站。沿線的地質災害發育為工程建設帶來了極大困難，因此決定采用“科防+人防”措施為沿江高速建設保駕護航。

一、工程地質

沿江高速線路地處青藏高原、云貴高原、四川盆地的接觸帶上，區內地形起伏，以高山峽谷為主，支溝林立，地形起伏大，出露地層主要包括紅層、巖漿巖、碳酸鹽巖等，構造運動強烈，主要以大面積、整體性、間歇性抬升為主[3]，穿越峨邊—金陽斷裂、大涼山斷裂、則木河斷裂、昔格達斷裂等多個強地震斷裂帶，構造影響強烈，坡體巖體完整性差，節理裂隙極為發育，主要以構造節理裂隙為主。沿線地質構造極為復雜，主要發育有9個褶皺帶，14個斷裂帶，地質災害較為發育。

圖1 金沙江河谷地貌

經過現場調研發現，沿江高速全線地質災害較為發育，主要涉及泥石流、崩塌、滑坡等類型。受區域構造運動及河谷下切影響，河谷兩側岸坡陡峻，沖溝發育，后緣匯水面積大，為泥石流發育提供了地形條件；金沙江河谷溫差變化大，坡體表部受溫差變化影響，易發生崩解，為泥石流發生提供了豐富物源；且金沙江河谷處于干熱合度地帶，受地形影響易形成區域性強降雨，為泥石流發生提供了足夠水源。因此，在地形、溫差、氣候及降雨的影響下，沿江高速沿線易爆發泥石流、滑坡等災害，受地形地貌影響，全線泥石流呈線狀分布。沿線生態環境脆弱，唐鳳嬌等[4]通過遙感解譯2013年～2020年遙感影像發現，溪洛渡庫區范圍內水庫誘發滑坡共計433處。

二、智慧化監測

金沙江河谷兩側地質災害易發，為減小地災對公路建設影響，選線時根據“避大治小、地質選線”的理念，成功繞避了160余處大型不良地質體，對不可繞避的不良地質體將通過治理、監測等手段進行管控。

為加強對地質災害的管控，根據沿線地形和建設項目特點、地質環境條件、地質災害影響范圍，在地災點調研時以工程建設區邊界為基準，向四周適當擴展到相鄰的次級分水嶺及金沙江，并在調研基礎上采用“科防+人防”手段監測已查明的災害點，主要監測包括位移監測、泥位監測、雨量監測及次聲監測。

泥石流次聲監測是專門布設于泥石流溝道內的監測預警設備，通過監測泥石流發生時產生的次聲信號，從而實現泥石流預警；泥水位觀測實質為物位觀測，采用超聲波物位計通過空間距離觀測實現泥水位參數采集；位移監測采用全球導航衛星系統（GNSS）監測絕對位移；雨量監測主要采用雨量計實現降雨動態觀測，并記錄降雨全過程。通過對不同階段降雨量的累計分析和計算便可得到降雨強度，此外還在邊坡設置了淺層形變監測。

三、工程實例

為驗證監測系統的可行性及可靠性，選取其中一個不穩定斜坡進行分析。在實地調研基礎上，在不穩定斜坡表面安置雨量計及GNSS，當降雨達到監測閥值時，將實時自動發送預警信息至管理人員客戶端，管理人員可及時采取相應措施進行處置。

該坡體監測網點布設由GNSS絕對位移監測點構成，布設時以測量橫剖面為主，考慮到坡體整體穩定性評價，以及監測區受威脅對象、降雨及巖性出露等因素，應在坡頂布設淺層變形監測點，并在相對開闊處設置雨量監測計、在基巖出露位置設置監測基準點。此次，在該坡體共計設置GNSS監測點6個、降雨監測點1個、淺層變形監測點6個和基準點1個。

圖2 不穩定斜坡監測點布設

通過研究2021年6月至今的監測數據發現，除坡體在降雨后位移監測值有微小變化外，坡體整體處于相對穩定狀態。為驗證監測儀器及數據可靠性，在降雨后實地踏勘坡體，未在坡體表部發現肉眼可見的變形破壞點，坡體整體處于相對穩定狀態，與監測結果符合。

四、結語

沿江高速沿線地質災害極為發育，對工程建設產生了極大不利影響，為減輕地質災害對工程的影響，保障工程建設順利推進，通過對全線地質災害進行研究，結合災害點發育實際設置了監測系統。進行地質災害監測時，不但要結合實際，科學布置監測儀器，還要合理布設儀器類型，才能讓監測發揮更大作用。現代化監測手段有助于治理地質災害，通過引進現代化監測設備，可加強對滑坡、泥石流等地質災害的預警預管理，對減輕人員傷亡及財產損失發揮較大作用。