文/呂品、趙凱 四川九寨魯能生態(tài)旅游投資開發(fā)有限公司 四川九寨溝 623400
九寨地震(災害體中心點地理坐標為北緯33°17′44.84″,東經(jīng)103°48′41.96″)導致九寨溝縣漳扎鎮(zhèn)中查村滑坡區(qū)域變形明顯加劇,后緣出現(xiàn)長大拉張裂縫,區(qū)域內項目路面和房屋出現(xiàn)沉降,又經(jīng)歷罕見大洪災,出現(xiàn)強烈暴雨,泥石流和滑坡比較常見,嚴重威脅滑坡區(qū)域財產(chǎn)及人身安全。目前滑坡區(qū)域未完全治理,且有發(fā)展惡化趨勢,為隨時掌握場地及后山穩(wěn)定性狀況,發(fā)生危險時及時預報、預警,采取相應措施避免人員傷亡和降低經(jīng)濟損失,因此有必要對震后山體深部位移實施監(jiān)測。
場地原始地貌屬構造侵蝕中山地貌,整個場地呈西高東低的特點,酒店施工后形成臺階狀地形,場地地勢起伏較大,孔口高程介于2325.27m~2394.84m,相對高差約69.58m。東側早期發(fā)育“麗思卡爾頓酒店東側滑坡”,已完成勘查治理,目前穩(wěn)定;東北側發(fā)育“麗思卡爾頓酒店東北側滑坡”,前緣到美景路,后緣延伸至斜坡次級平臺,長約320m,左右兩側以小沖溝為界,地震時31#樓旁道路開裂下錯,31#樓沉降,土體多條出現(xiàn)張拉、剪切裂縫,尚未治理,納入本次監(jiān)測范圍;后山發(fā)育若干處小型滑塌,目前尚無相應的治理措施,也作為監(jiān)測重點,隨時掌握滑坡動態(tài),保證工程施工的安全性。
依據(jù)地質條件,鉆孔進入穩(wěn)定地層5~10米,垂直埋設一根內壁開有雙向互成900導槽的測斜管,使其中一對導槽的方向與預計的滑坡方向保持一致,沿測斜管豎向每間隔固定距離L安裝雙軸傳感器(本工程選擇5m),并通過導槽使傳感器A+方向與預期的位移方向一致,也就是被滑坡位移方向,或者在監(jiān)測邊坡的穩(wěn)定性時偏向下坡的方向。土體發(fā)生位移時,每個傳感器可檢測出該點測斜管軸線與垂直線因土體偏移產(chǎn)生的夾角θi,系統(tǒng)計算出上下兩個傳感器之間(或分段長度)之間的水平偏差Δdi,
即:
因滑坡方向基本一致,從底部開始至面層滑坡位移基本越來越大,可從底部依次累加各段水平偏差,即可計算出任意一傳感器斷面的實際位移,即:
其中,Δdi為監(jiān)測段的水平位移;L為監(jiān)測點的分段長度,本工程取5 m(兩傳感器之間的距離);θi為監(jiān)測段內測斜管軸線與垂直線的夾角。
因傳感器監(jiān)測A+方向與B+(與A+方向垂直)方向位移,合位移為A+方向與B+方向位移的合位移。
該酒店區(qū)域按設計要求共布設6個土體深部位移監(jiān)測點。其中JC1、JC2位于東北側滑坡區(qū)內,JC4位于麗思卡爾頓酒店場地內,JC3、JC5、JC6位于麗思卡爾頓酒店后山斜坡相對寬緩位置。各監(jiān)測點數(shù)據(jù)采集為孔深間隔5米一個監(jiān)測數(shù)據(jù)。具體監(jiān)測點位埋設傳感器個數(shù)及鉆孔深度如下表:
全自動化數(shù)據(jù)采集具有全天候二十四小時采集的功能,可根據(jù)需要每隔幾分鐘至幾小時進行一次監(jiān)測。
經(jīng)過近1個月的全自動化數(shù)據(jù)采集具有全天候二十四小時數(shù)據(jù)采集,我們得到JC01、JC02、JC03、JC04、JC05、JC06六個測點的相對合位移和累計合位移,其中JC03、JC05、JC06因為邊坡下方進行治理,三個測點位移不明顯,故選擇JC01、JC02、JC04號監(jiān)測孔進行說明。
圖1 測點分布圖
(1)JC01測點。JC01測點埋深30m,處在麗思卡爾頓北側滑坡區(qū)域內,2018年12月14日在孔深20米處產(chǎn)生8mm的位移偏差。從地質情況來看,它處在第四系滑坡堆積物的地層,土層軟塑含角礫粉質粘土、可塑含角礫粉質粘土、含粉質粘土角礫、碎石,埋深20米基本處在粘土層中,粘土的存在降低了層間的阻力,枯水期水位埋深6.9~9.8m,種種原因使滑動帶處的位移發(fā)生驟然變化。2018年12月14日之后該處的位移偏差趨于穩(wěn)定,說明滑坡逐漸處于穩(wěn)定狀態(tài)。
(2)JC02測點。JC02測點埋深30m,處在麗思卡爾頓北側滑坡區(qū)域內,從地質情況來看,JC02與JC01處在同樣的地址條件與水文條件。地表處的累計合位移與JC01相近,但總體而言并無比較明顯的位移突變,表明滑坡逐漸處于穩(wěn)定狀態(tài)。
(3)JC04測點。JC04測點埋深30m,主要是孔深25米處產(chǎn)生的位移偏差。該處地震時樓棟產(chǎn)生較大偏差,土體產(chǎn)生滑坡,且附近有機械開挖等人為活動,25米處產(chǎn)生一定量的位移,目前表明滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài),后續(xù)發(fā)展還需通過進一步的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行判斷。
經(jīng)過以上數(shù)據(jù)進行綜合分析,在監(jiān)測期間,主要是東北側的滑坡區(qū)域,基本處在穩(wěn)定階段。目前處在枯水期,隨著滑坡的不斷變化,進入九寨溝暴雨期,雨水沖刷可能導致滑坡體加速惡化,因此有必要分析產(chǎn)生滑坡的主要原因并采取相應措施進行預防:
(1)地下水及水流沖刷
坡腳中查溝及坡表沖溝流水。坡體地表水出露凌亂,泉眼數(shù)量較多,流量不一,且對坡體土層長期浸潤,滑動帶附近地下水較發(fā)育,孔隙潛水主要賦存于含角礫粉質粘土層中土層中,受地表水及大氣降水補給,水量豐富,地下水位變化較大,并通過地下徑流、蒸發(fā)等方式排泄,致使滑坡變形加劇。地下水的作用一方面使軟質巖軟化,抗剪強度降低,形成順坡的軟弱夾層,另一方面地下水活水活動過程中產(chǎn)生的動水壓力也大大降低山坡的穩(wěn)定性。解決措施:雨期做好防洪措施,截排結合,做好洪水截流和疏導,比較好的辦法是開挖截洪溝;做好場區(qū)地下水滲流和導排設施,排水疏導量滿足汛期高峰;做好場區(qū)綠化工作,充分發(fā)揮植被對土體的穩(wěn)固作用。
(2)地質條件
場地除表層的素填土(Q4ml)外,其下為第四系全新統(tǒng)崩坡積(Q4 col+dl)含粉質粘土角礫、含角礫粉質粘土、碎石組成,下覆基巖為三疊系中統(tǒng)雜谷腦組(T2z千枚巖,受區(qū)域性斷裂構造及其本區(qū)主、次級斷層影響,巖層極為破碎,硬質破碎巖體構成貯水帶,易于風化軟質巖則形成相對隔水層,為地下水補給及聚積提供有利空間,為滑坡產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。解決措施:從滑坡深度一般為15m-25m,做抗滑樁設計時,其有效的抗滑深度應滿足土層滑動深度;做好土體固結措施,比如夯實土體、土體換填等。
(3)人為活動
修建房屋時大量挖土,容易破壞土體結構,改變地下水徑流通道,而房屋絕大多數(shù)為淺基礎,本身又對滑坡體局部有加載作用;同時修建房屋及修建道路切坡,降低了斜坡整體的穩(wěn)定性,有利于坡面雨水的下滲,增加斜坡自身的重量,不利于滑坡保持穩(wěn)定。解決措施:合理堆載,確保堆積物在滑坡體的有效范圍之內;土方開挖,必要時做好支護措施;做好雨期天氣預警,避免雨期開挖、卸荷、堆荷等工程活動。
(4)做好監(jiān)測預警
及時監(jiān)測、監(jiān)控數(shù)據(jù),及時反饋驗證。當發(fā)生滑坡坡體變形劇烈,情況緊急,滑坡地質災害隨時有可能發(fā)生的情況下,專業(yè)監(jiān)測人員、群測群防人員協(xié)商后,及時上報有關部門,同時由群測群防人員設置臨時警戒線和警示標志,留出安全距離。根據(jù)各處災害隱患點的不同特點和涉及受威脅的人員,確定在危急情況下的撤離線路,并將說明和撤離線路打印成冊。專業(yè)監(jiān)測人員培訓由監(jiān)測單位統(tǒng)一組織培訓。群測群防人員培訓由專業(yè)監(jiān)測隊伍不定期組織培訓。
圖2 JC01 測點相對合位移與累計合位移
圖3 JC02 測點相對合位移與累計合位移
圖4 JC04 測點相對合位移與累計合位移
在邊坡開挖施工中,為了確保施工安全,防止滑坡發(fā)生而產(chǎn)生設備損失和人員傷亡,對于邊坡的監(jiān)測是非常必要的。深部位移監(jiān)測通過對監(jiān)測孔內各個深度內位移的監(jiān)測,掌握滑坡體內不同深度的位移大小,實時了解和掌握滑坡體整體運動及穩(wěn)定狀態(tài),從而對邊坡的治理施工進行指導。本文通過對上述路基邊坡的深部位移監(jiān)測表明,深部位移監(jiān)測方法對滑坡運動狀態(tài)的掌握是非常有效的。