深部位移在震后滑坡的监测应用

吕品 赵凯

【摘要】2017年8月8日“九寨沟地震”发生7.0级地震，九寨中查沟山体区域出现裂缝，且有部分隐伏裂缝不可见，产生发育的小型滑塌，山体深部位移监测工程实施必要性大，以便随时掌握场地及后山稳定性状况，发生危险时及时预报、预警，避免人员伤亡和降低经济损失。

【关键词】滑坡;深部位移监测;稳定性分析;治理措施

九寨地震（灾害体中心點地理坐标为北纬33°17′44.84″，东经103°48′41.96″）导致九寨沟县漳扎镇中查村滑坡区域变形明显加剧，后缘出现长大拉张裂缝，区域内项目路面和房屋出现沉降，又经历罕见大洪灾，出现强烈暴雨，泥石流和滑坡比较常见，严重威胁滑坡区域财产及人身安全。目前滑坡区域未完全治理，且有发展恶化趋势，为随时掌握场地及后山稳定性状况，发生危险时及时预报、预警，采取相应措施避免人员伤亡和降低经济损失，因此有必要对震后山体深部位移实施监测。

1、工程概况

场地原始地貌属构造侵蚀中山地貌，整个场地呈西高东低的特点，酒店施工后形成台阶状地形，场地地势起伏较大，孔口高程介于2325.27m～2394.84m，相对高差约69.58m。东侧早期发育“丽思卡尔顿酒店东侧滑坡”，已完成勘查治理，目前稳定;东北侧发育“丽思卡尔顿酒店东北侧滑坡”，前缘到美景路，后缘延伸至斜坡次级平台，长约320m，左右两侧以小冲沟为界，地震时31#楼旁道路开裂下错，31#楼沉降，土体多条出现张拉、剪切裂缝，尚未治理，纳入本次监测范围;后山发育若干处小型滑塌，目前尚无相应的治理措施，也作为监测重点，随时掌握滑坡动态，保证工程施工的安全性。

2、深部位移监测与数据处理原理

依据地质条件，钻孔进入稳定地层5～10米，垂直埋设一根内壁开有双向互成900导槽的测斜管，使其中一对导槽的方向与预计的滑坡方向保持一致，沿测斜管竖向每间隔固定距离L安装双轴传感器（本工程选择5m），并通过导槽使传感器A+方向与预期的位移方向一致，也就是被滑坡位移方向，或者在监测边坡的稳定性时偏向下坡的方向。土体发生位移时，每个传感器可检测出该点测斜管轴线与垂直线因土体偏移产生的夹角θi，系统计算出上下两个传感器之间（或分段长度）之间的水平偏差Δdi ，

即：

Δdi  = ∑L · sinθi（1）

因滑坡方向基本一致，从底部开始至面层滑坡位移基本越来越大，可从底部依次累加各段水平偏差，即可计算出任意一传感器断面的实际位移，即：

（2）

其中，Δdi为监测段的水平位移;L为监测点的分段长度，本工程取 5 m（两传感器之间的距离）;θi为监测段内测斜管轴线与垂直线的夹角。

因传感器监测A+方向与B+（与A+方向垂直）方向位移，合位移为A+方向与B+方向位移的合位移。

3、监测点布设

该酒店区域按设计要求共布设6个土体深部位移监测点。其中JC1、JC2位于东北侧滑坡区内，JC4位于丽思卡尔顿酒店场地内，JC3、JC5、JC6位于丽思卡尔顿酒店后山斜坡相对宽缓位置。各监测点数据采集为孔深间隔5米一个监测数据。具体监测点位埋设传感器个数及钻孔深度如下表：

全自动化数据采集具有全天候二十四小时采集的功能，可根据需要每隔几分钟至几小时进行一次监测。

4、位移监测与分析

经过近1个月的全自动化数据采集具有全天候二十四小时数据采集，我们得到JC01、JC02、JC03、JC04、JC05、JC06六个测点的相对合位移和累计合位移，其中JC03、JC05、JC06因为边坡下方进行治理，三个测点位移不明显，故选 择JC01、JC02、JC04号监测孔进行说明。

（1）JC01测点。JC01测点埋深30m，处在丽思卡尔顿北侧滑坡区域内，2018年12月14日在孔深20米处产生8mm的位移偏差。从地质情况来看，它处在第四系滑坡堆积物的地层，土层软塑含角砾粉质粘土、可塑含角砾粉质粘土、含粉质粘土角砾、碎石，埋深20米基本处在粘土层中，粘土的存在降低了层间的阻力，枯水期水位埋深6.9～9.8m，种种原因使滑动带处的位移发生骤然变化。2018年12月14日之后该处的位移偏差趋于稳定，说明滑坡逐渐处于稳定状态。

（2）JC02测点。JC02测点埋深30m，处在丽思卡尔顿北侧滑坡区域内，从地质情况来看，JC02与JC01处在同样的地址条件与水文条件。地表处的累计合位移与JC01相近，但总体而言并无比较明显的位移突变，表明滑坡逐渐处于稳定状态。

（3）JC04测点。JC04测点埋深30m，主要是孔深25米处产生的位移偏差。该处地震时楼栋产生较大偏差，土体产生滑坡，且附近有机械开挖等人为活动，25米处产生一定量的位移，目前表明滑坡处于稳定状态，后续发展还需通过进一步的监测数据进行判断。

经过以上数据进行综合分析，在监测期间，主要是东北侧的滑坡区域，基本处在稳定阶段。目前处在枯水期，随着滑坡的不断变化，进入九寨沟暴雨期，雨水冲刷可能导致滑坡体加速恶化，因此有必要分析产生滑坡的主要原因并采取相应措施进行预防：

（1）地下水及水流冲刷

坡脚中查沟及坡表冲沟流水。坡体地表水出露凌乱，泉眼数量较多，流量不一，且对坡体土层长期浸润，滑动带附近地下水较发育，孔隙潜水主要赋存于含角砾粉质粘土层中土层中，受地表水及大气降水补给，水量丰富，地下水位变化较大，并通过地下径流、蒸发等方式排泄，致使滑坡变形加剧。地下水的作用一方面使软质岩软化， 抗剪强度降低，形成顺坡的软弱夹层，另一方面地下水活水活动过程中产生的动水压力也大大降低山坡的稳定性。解决措施：雨期做好防洪措施，截排结合，做好洪水截流和疏导，比较好的办法是开挖截洪沟;做好场区地下水渗流和导排设施，排水疏导量满足汛期高峰;做好场区绿化工作，充分发挥植被对土体的稳固作用。

（2）地质条件

场地除表层的素填土（Q4ml）外，其下为第四系全新统崩坡积（Q4 col+dl）含粉质粘土角砾、含角砾粉质粘土、碎石组成，下覆基岩为三叠系中统杂谷脑组（T2z千枚岩，受区域性断裂构造及其本区主、次级断层影响，岩层极为破碎，硬质破碎岩体构成贮水带，易于风化软质岩则形成相对隔水层，为地下水补给及聚积提供有利空间，为滑坡产生创造了条件。解决措施：从滑坡深度一般为15m-25m，做抗滑桩设计时，其有效的抗滑深度应满足土层滑动深度;做好土体固结措施，比如夯实土体、土体换填等。

（3）人为活动

修建房屋时大量挖土，容易破坏土体结构，改变地下水径流通道，而房屋绝大多数为浅基础，本身又對滑坡体局部有加载作用;同时修建房屋及修建道路切坡，降低了斜坡整体的稳定性，有利于坡面雨水的下渗，增加斜坡自身的重量，不利于滑坡保持稳定。解决措施：合理堆载，确保堆积物在滑坡体的有效范围之内;土方开挖，必要时做好支护措施;做好雨期天气预警，避免雨期开挖、卸荷、堆荷等工程活动。

（4）做好监测预警

及时监测、监控数据，及时反馈验证。当发生滑坡坡体变形剧烈，情况紧急，滑坡地质灾害随时有可能发生的情况下，专业监测人员、群测群防人员协商后，及时上报有关部门，同时由群测群防人员设置临时警戒线和警示标志，留出安全距离。 根据各处灾害隐患点的不同特点和涉及受威胁的人员，确定在危急情况下的撤离线路，并将说明和撤离线路打印成册。专业监测人员培训由监测单位统一组织培训。群测群防人员培训由专业监测队伍不定期组织培训。

总结：

在边坡开挖施工中，为了确保施工安全，防止滑坡发生而产生设备损失和人员伤亡，对于边坡的监测是非常必要的。深部位移监测通过对监测孔内各个深度内位移的监测，掌握滑坡体内不同深度的位移大小，实时了解和掌握滑坡体整体运动及稳定状态，从而对边坡的治理施工进行指导。本文通过对上述路基边坡的深部位移监测表明，深部位移监测方法对滑坡运动状态的掌握是非常有效的。

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作者简介：

吕品（1992—），男，汉族，山东莱阳市人，工程管理人员，本科，单位：四川九寨鲁能生态旅游投资开发有限公司。