高速公路大坪滑坡深部监测动态特征分析

于兴国，赖国泉

(中铁西北科学研究院有限公司，甘肃兰州 730000)

高速公路大坪滑坡深部监测动态特征分析

于兴国，赖国泉

(中铁西北科学研究院有限公司，甘肃兰州 730000)

重庆市奉节大坪滑坡是由前级浅层的堆积层滑坡和破碎岩石滑坡组合而成的复合型大型老滑坡。根据勘测结果分析，岩层顺倾地区是滑坡易发地区，由于隧道开挖，引起了大坪老滑坡的整体复活。布置测斜孔对滑坡进行深部位移监测，监测结果分析表明:大坪滑坡存在典型滑动带，降雨对滑坡影响较大，滑动面较深，且滑动面以上滑坡体不同部位变形速率不一致，通过明确滑动带的位置、厚度、滑动方向及变形范围，为工程治理设计提供了依据。

滑坡 深部位移 监测

滑坡位移监测主要有地表位移监测和地下深部位移监测[1]。与地表位移监测相比，深部位移监测能定量确定滑动面位置、滑动速率及方向和变形性状等因素，在滑坡及高边坡治理领域应用广泛[2-12]。本文采用钻孔测斜仪对重庆奉节至巫溪高速公路大坪滑坡进行深部位移监测，为滑坡治理勘察工作提供定量数据，为治理设计提供依据。

1 滑坡概况

1.1 地质条件

大坪滑坡位于重庆市奉节县境内，见图1。隧道从其中前部与滑动方向呈45°斜交通过，中后部为省道S201线。滑坡平面上呈簸箕状，分为前后两级。前级分为东西两块。整个滑坡宽约365 m，垂直线路长约480 m。滑坡滑动对隧道影响较大，左线隧道基本位于滑坡体内，大里程(奉节方向为大里程方向)部分地段滑动面位于隧道拱顶;右线隧道基本位于滑动面附近，大里程段隧道埋深较深，滑坡对隧道影响逐渐减小。滑坡是由前级浅层的堆积层滑坡和破碎岩石滑坡组合而成的复合型大型老滑坡。

滑坡区属河谷岸坡地貌，呈陡—缓—陡—缓—陡的地形特点，坡角一般10°～35°。滑坡两侧发育有两个“U”型自然冲沟，沟内有季节性水流，后缘发育有一明显的基岩陡坎，自然坡度达55°左右，控制着滑坡的后缘。

滑坡区地层主要由第四系全新统滑坡堆积(Qdel)、崩坡积(Qc+dl)碎石、黏性土混碎石及粉质黏土、黏土、块石和三叠系中统巴东组第三段(T2b3)泥灰岩夹泥岩组成。

勘察区位于庙梁子背斜的北西翼，基底主要由早元古～晚元古界变质火山岩～碎屑岩组成，沉积盖层出露齐全，且均为整合和假整合接触，晚近期以来地壳运动以大面积抬升为主，断裂活动性不强，断裂不发育。地质构造以褶皱为主，褶曲轴受川东褶皱及南大巴山弧形构造综合作用，轴向从北西—南东向渐变为北东偏东，呈东西向展布。

图1 大坪滑坡全貌

1.2 变形现状

大坪滑坡为常年蠕动的老滑坡，自2010年11月至今，滑坡一直处于蠕动挤压状态。由于隧道开挖扰动，部分削弱了滑坡前部的抗滑段，导致滑坡变形加剧。先是前级出现开裂变形，已施工的抗滑桩桩背出现开裂变形，之后裂缝继续向后发展，导致坡体上出现多道裂缝，部分房屋出现变形，滑坡的右侧界变形逐渐加大。自2010年10月S201省道出现细微裂缝，发展至今裂缝宽度约20 cm，下错30 cm。省道上部滑体也发生较大变形，裂缝密集，裂缝宽度达到30 cm，延伸长度达到100～150 m。随着隧道进洞深度的增加，裂缝逐渐向大里程方向发展。

2 滑坡监测及结果分析

2.1 测斜孔的布置

测斜孔的位置一般选在滑坡敏感地段及关键部位。根据地质勘察资料，监测孔位置布设在滑坡主轴断面2-2及5-5断面，其中2-2断面位于东块滑坡右侧，5-5断面位于西块滑坡中部，共计8孔。

深部位移监测孔自2011年4月初相继完成布设，基本每半月监测一次，截止2011年12月20日已累计完成22次监测。通过对监测数据的分析，确定了滑动面位置、滑动方向及滑坡变形范围。本文选取具有代表性，监测结果有良好一致性的ZK2-5、ZK2-9、ZK5-5、ZK5-6钻孔数据进行分析。典型钻孔信息见表1。

表1 典型钻孔信息

2.2 监测结果分析

ZK2-5、ZK2-9分别位于滑坡主轴断面2-2断面的中前部与后部。孔口高程分别为319.48 m及399.38 m，相差约80 m。两孔合位移—深度曲线分别见图2和图3。图2和图3表明:大坪滑坡发生了较大规模的滑动变形，且在滑坡深部20～30 m存在一个典型的滑动带，最大厚度达到了10 m。

图2 ZK2-5深度—合位移曲线

由图2可知:ZK2-5、ZK2-9监测孔孔口合位移分别为76.17 mm，90.53 mm。ZK2-5从孔口至孔底深度范围内，位移变化可分为3段:孔口至孔深22 m范围内，各点的位移大体一致，为近似铅直的直线，第二段为孔深22～30 m，各点的变形为接近水平的斜直线。第三段为孔深30 m至孔底，位移基本保持在0附近，测斜孔保持初始位置不变。ZK2-9测得的变形规律基本与ZK2-5一致，由于滑动变形过大，该测斜孔于2011年7月9日在滑动面处被剪断。

图4及图5分别为ZK2-5及ZK2-9位移—速率—时间曲线，可见:2011年4月至5月中旬，滑坡变形速率较低，随着滑坡区进入雨季以后，滑坡变形呈急剧增大态势，11月份以后随着降雨的减少，滑坡变形有一定的减缓。充分说明降雨对该滑坡变形的发展有很大的影响。该地区年平均降雨量为1 107.3 mm，雨量充沛，且该后级滑体汇水面积较大，一部分降雨以地表径流的形式排出坡体，一部分降雨顺地表裂缝直接灌入坡体软化滑动带，降低滑动带指标，引起了滑坡较大的变形。

ZK5-5和ZK5-6分别位于滑坡主轴断面5-5断面的中后部。孔口高程分别为339.24 m，373.10 m，相差约34 m。两孔合位移—深度曲线分别见图6及图7。由图6、图7可知:ZK5-5和ZK5-6监测孔孔口合位移分别为70.63 mm，171.80 mm。ZK5-5测得的变形规律基本与ZK2-5一致。由ZK5-6所测得的变形曲线分析可知，滑动面较深，且滑动面以上滑坡体不同部位变形速率不一致。

图3 ZK2-9深度—合位移曲线

图4 ZK2-5位移—速率—时间曲线

图5 ZK2-9位移—速率—时间曲线

图6 ZK5-5深度—合位移曲线

图7 ZK5-6深度—合位移曲线

图8 ZK5-5位移—速率—时间曲线

图8和图9分别为ZK5-5和ZK5-6位移—速率—时间曲线。由图分析可知，未进入雨季时滑坡变形速率较低，随着降雨量的增多，滑坡变形速率呈增大趋势。这与2-2断面反映的规律一致，充分说明大气降雨是引起该滑坡滑动的主要原因。

3 大坪滑坡变形机制分析

由勘察结果可知，滑坡区地质构造发育，岩性主要为中薄层泥灰岩。岩层顺倾地区是滑坡易发地区，尤其是强风化岩体分布区，更容易发生滑坡。由于隧道开挖，引起了大坪老滑坡的整体复活。

图9 ZK5-6位移—速率—时间曲线

由图2、图3和图6可知，变形曲线由接近垂直变成接近水平，表明该滑坡为典型的沿特定滑动面的滑动变形模式。再往下几米后变形几乎为0，滑动面以下无位移发生，属于稳定的基岩。此外3个监测孔的变形规律一致，表明该滑动面以上坡体产生了整体移动，这也是3个测斜孔深度—合位移曲线第一段接近于直线的原因。

由深度—合位移曲线分析可知，第二段变形曲线都是接近水平的斜线，显然该段都发生了剪切变形。一般来说，构成滑动带的都是相对软化的物质，通过勘察分析可知，滑动带几乎都在基岩顶面的强风化泥岩、泥灰岩范围内。

4 结语

1)对于沿特定滑动面滑动的滑坡，采用测斜仪进行监测具有快速、高效，受天气影响小的特点，且能够观测滑坡体不同深度的变形状态。

2)通过对测斜仪监测数据及地质勘察资料的分析，可以准确确定主滑动带的位置及变形范围，有利于对滑坡变形机制的分析。

3)动态监测在滑坡治理中起着举足轻重的作用，是滑坡治理工程信息化施工，动态设计的重要工具，合理地制定监测实施方案是滑坡治理成功的关键。

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Analysis of Dynamic Features in Daping Landslide Deep Monitoring in Expressway

YU Xingguo，LAI Guoquan
(Northwest Research Institute Co.，Ltd of C.R.E.C，Lanzhou Gansu 730000，China)

Daping landslide in Chongqing Fengxi highway is a complex large old landslide which is made up of anterior shallow accumulation landslides and broken rock landslides.The survey result analysis indicated that the rock formations along the dumping angle are landslide-prone areas and tunnel excavation caused the overall revival of Daping old landslide.This paper disposed the inclinometer hole for the landslide deep displacement monitoring and the test results showed that there are typical sliding areas in Daping landslide，rainfall have a greater impact on landslides，the sliding surface is deep and deformation speed of landslide different parts above the sliding surface is inconsistent，which provides a reference for engineering treatment design by determining the position，thickness，direction and deformation scope of the sliding zone.

Landslide;Deep displacement;Monitoring

U456.3+3;P642.22

A

1003-1995(2012)06-0102-04

2012-02-06;

2012-03-16

于兴国(1978— )，男，甘肃白银人，工程师。

(责任审编 李付军)