張 勐，馮 靖

（1.四川省公路工程咨詢監(jiān)理事務(wù)所有限責(zé)任公司，四川 成都 610041；2.四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610041）

0 引言

我國(guó)是一個(gè)滑坡災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家，尤其是在西南部的高山峽谷地區(qū)，其地形起伏大，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，常發(fā)育大型、巨型滑坡，而且形成機(jī)制復(fù)雜、誘發(fā)因素多、破壞力強(qiáng)，是我國(guó)重點(diǎn)關(guān)注和研究的地質(zhì)災(zāi)害之一。山區(qū)省道干線公路是綜合立體交通網(wǎng)的重要組成部分，既與國(guó)道共同構(gòu)成公路干線網(wǎng)，又與農(nóng)村公路共同構(gòu)成公路基礎(chǔ)網(wǎng)，主要確保市州間、縣際間、縣鄉(xiāng)間的出行，以及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)、交通樞紐等節(jié)點(diǎn)的集散，提供公益性、普適型的運(yùn)輸服務(wù)。位于高山峽谷地區(qū)的省道公路干線，往往是區(qū)域間的重要通道甚至是唯一通道，因此山區(qū)國(guó)省干線公路的保通保暢尤為重要。

本文以四川省甘孜藏族自治州丹巴縣省道S217線一處巨型深層滑坡為例，通過(guò)詳細(xì)的地質(zhì)勘查，在對(duì)該滑坡的變形特征、破壞機(jī)制、穩(wěn)定性分析及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)多個(gè)永久處治方案和應(yīng)急保通處治方案，從技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性及資金籌措等多方面進(jìn)行了充分論證，提出了以隧道繞避方案作為永久處治方案。但由于工程造價(jià)較高，針對(duì)本項(xiàng)目滑坡的具體特點(diǎn)，采取了針對(duì)性較強(qiáng)的保通處治措施，可基本控制滑坡體的變形，確保省道S217的暢通，本案例可為今后類似滑坡治理提供參考。

1 工程概況

該巨型深層滑坡位于四川省甘孜藏族自治州丹巴縣梭坡鄉(xiāng)宋達(dá)村大渡河右岸，距離丹巴縣城4.5 km。滑坡長(zhǎng)約360 m，寬 200～350 m，面積約 0.084 km2，平均厚度約35 m，方量約250萬(wàn)m3，為牽引式巨型深層滑坡，地貌上呈明顯的“圈椅狀”地形。S217 線位于滑坡中部，為路基寬度7.5 m的三級(jí)公路。

滑坡影響路段全長(zhǎng)約350 m，前緣常年受大渡河沖刷，導(dǎo)致S217線路基多年沉降，地方養(yǎng)護(hù)部門每年都會(huì)對(duì)路基路面進(jìn)行修復(fù)。2020年汛期，大渡河爆發(fā)50～60年一遇的洪水，導(dǎo)致公路路基沉降，路面開(kāi)裂，交通安全設(shè)施損毀，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)亟煌ǔ鲂??；麦w后緣產(chǎn)生明顯錯(cuò)臺(tái)、開(kāi)裂，最大錯(cuò)臺(tái)高度為8～12 m。

2 基本地質(zhì)條件

項(xiàng)目區(qū)地處青藏高原東部向四川盆地的過(guò)渡地帶，大雪山山脈和沙魯里山脈之間，區(qū)域地形地貌為構(gòu)造剝蝕高原中低山地貌及寬闊的河谷水系沖洪積地貌?；聟^(qū)位于大渡河右岸斜坡下部，斜坡上部延伸達(dá)5.5 km，斜坡處于兩山脊中間，整體地貌呈“圈椅狀”，區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)為斜坡后部，海拔約2 600 m，最低點(diǎn)為大渡河溝中心處，海拔約1 800 m，相對(duì)高差約800 m，自然邊坡呈陡—緩—陡之勢(shì)，上部坡度約45°，中部約20°，下部為45°～50°。斜坡植被不甚發(fā)育，植被類型以灌木、雜草為主。場(chǎng)地出露地層為新生界第四系全新統(tǒng)沖洪積層崩坡積層、滑坡堆積層、上更新統(tǒng)沖洪積層，下伏基巖為古生界志留系茂縣群第四組?；聟^(qū)附近無(wú)區(qū)域性斷裂通過(guò)，地質(zhì)構(gòu)造對(duì)滑坡的影響小。場(chǎng)區(qū)基巖構(gòu)造裂隙發(fā)育，巖體較破碎。第四系松散層孔隙水主要賦存于沖洪積層、崩坡積層及滑坡堆積層中，其富水性和透水性差異較大。

項(xiàng)目區(qū)屬青藏高原型季風(fēng)氣候，呈垂直帶分布。山頂與河谷的氣溫相差24 ℃以上。年平均氣溫為14.2 ℃，1月平均溫度為4.4 ℃，8月最熱，月平均溫度為22.4 ℃。年降水量為600 mm，日照充足，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑。

3 滑坡變形特征

根據(jù)實(shí)地走訪調(diào)查得知，該滑坡為一老滑坡，早在20世紀(jì) 70 年代，該滑坡就開(kāi)始出現(xiàn)變形，導(dǎo)致公路在滑坡段內(nèi)整體下錯(cuò)2～5 m?；缕履_常年受大渡河沖刷、降雨、地震等因素影響，導(dǎo)致公路路基常年沉降，地方養(yǎng)護(hù)部門每年都會(huì)對(duì)路基路面進(jìn)行修復(fù)。據(jù)查，滑坡變形期主要在歷年雨季。2020年汛期大渡河爆發(fā)了50～60年一遇的洪水，使得該滑坡強(qiáng)變形區(qū)前緣沖刷極其嚴(yán)重，坡腳形成長(zhǎng)380～420 m、高20～30 m的臨空面，導(dǎo)致公路再次沉降1～1.5 m，路面開(kāi)裂，交通安全設(shè)施損毀，公路受損長(zhǎng)0.35 km，嚴(yán)重影響 S217線的安全運(yùn)營(yíng)。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)，滑坡平面形態(tài)呈明顯的“圈椅狀”，縱長(zhǎng)約360 m，后緣寬230 m，前緣寬414 m。滑坡中下部滑體厚27～41.5 m，中上部滑體厚28.3～43.5 m。總面積約0.084 km2，滑體平均厚 35 m，體積為251.7×104m3。主滑方向?yàn)?7°，坡形較順直。該滑坡屬巨型深層滑坡。

根據(jù)滑坡的變形跡象的不同，將滑坡分為2個(gè)區(qū)，即強(qiáng)變形區(qū)和弱變形區(qū)，兩區(qū)基本以公路為界，公路以下為強(qiáng)變形區(qū)，公路以上為弱變形區(qū)（如圖1所示）。

圖1 滑坡變形區(qū)劃分

滑坡強(qiáng)變形區(qū)后部的裂縫主要分布在公路路面及靠左側(cè)前緣，裂縫走向在327°～338°，延長(zhǎng)10～60 m，寬20～50 cm，可見(jiàn)深度為30～80 cm，一些地方還出現(xiàn)下錯(cuò)，下錯(cuò)高度為1～1.5 m?；虑熬墳榕R空陡坎，陡坎延長(zhǎng)在200～300 cm，陡坎高20～30 m，坡度為50°～70°，靠左側(cè)中部和右側(cè)均出現(xiàn)大面積滑塌現(xiàn)象，導(dǎo)致公路沉降，出現(xiàn)張拉裂縫；同時(shí)，將公路外側(cè)的觀景臺(tái)拉裂破壞，將觀景臺(tái)處的衛(wèi)生間及管理房屋拉裂至倒塌。

滑坡弱變形區(qū)的變形主要分布在滑坡后部、左側(cè)及中部。表現(xiàn)為后緣形成一圈椅狀的下錯(cuò)臨空陡壁，延長(zhǎng)約350 m，下錯(cuò)形成的陡壁高30～60 m；坡表左側(cè)縱向裂縫主要發(fā)育于滑坡左側(cè)臨空陡坎處，走向以北東向?yàn)橹?，約44°方向，左側(cè)已貫通，長(zhǎng)度約320 m。右側(cè)縱向裂縫多沿著一山脊根部發(fā)育，呈羽狀排列，裂縫斷斷續(xù)續(xù)向滑坡中部延伸，延長(zhǎng)22～40 m。橫向裂縫及錯(cuò)臺(tái)主要發(fā)育于滑坡中后部，多數(shù)已聯(lián)通，呈弧形，裂縫延長(zhǎng)40～50 m，走向約327°，常見(jiàn)多條并列產(chǎn)出，主要錯(cuò)動(dòng)方向?yàn)楸蔽飨?，多形成錯(cuò)臺(tái)。

4 變形破壞機(jī)制

根據(jù)對(duì)滑坡區(qū)地質(zhì)調(diào)繪及鉆探揭露，斜坡地表廣布第四系滑坡堆積層，厚度大，從地表變形跡象分析，滑坡變形主要為前緣坡腳受大渡河河水沖刷影響形成長(zhǎng)大臨空陡坎，已發(fā)生多處滑塌，后緣發(fā)育有拉張裂縫、下錯(cuò)陡壁，在降雨、地表水沖刷、人為加載等外營(yíng)力及其自重作用下發(fā)生滑坡，其變形破壞機(jī)制為 “河流沖刷滑塌形成臨空面→前緣牽引式滑坡”。

5 穩(wěn)定性分析及推力計(jì)算

5.1 定性分析

滑坡體上無(wú)截排水系統(tǒng)，易受地表水作用的影響，坡面巖土體結(jié)構(gòu)松散，在陡臨空面的牽引及坡面物質(zhì)自重作用下，影響邊坡穩(wěn)定，邊坡以逐級(jí)牽引滑塌為主要破壞形式，地表水作用等因素往往導(dǎo)致邊坡局部失穩(wěn)或產(chǎn)生滑移。目前，滑坡處于基本穩(wěn)定或欠穩(wěn)定狀態(tài)，斜坡前緣及坡面淺表松散層極易引起坍滑。在臨空面的牽引作用和大渡河水沖刷、人為加載等外應(yīng)力作用下引發(fā)上部土體進(jìn)一步開(kāi)裂變形，若后續(xù)發(fā)生強(qiáng)降雨或持續(xù)降雨等不利情況，坡體可能發(fā)生較大規(guī)模的滑移失穩(wěn)。因?yàn)楣肥菑幕轮胁客ㄟ^(guò)，滑坡失穩(wěn)對(duì)省道公路的運(yùn)營(yíng)安全構(gòu)成極大的威脅，易造成交通斷道。

5.2 定量分析

根據(jù)取樣土工試驗(yàn)結(jié)果及反演計(jì)算結(jié)果綜合確定滑帶土力學(xué)參數(shù)（見(jiàn)表1）。

表1 滑帶土力學(xué)參數(shù)

根據(jù)綜合選取的滑帶土力學(xué)參數(shù)，各主滑斷面整體穩(wěn)定性及推力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 各主滑面整體穩(wěn)定性及推力計(jì)算表

經(jīng)過(guò)對(duì)滑坡各剖面的穩(wěn)定性及推力計(jì)算可知，各主滑面在天然工況下均處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際基本相符；而不利工況下計(jì)算得到的滑坡推力則非常大。

6 滑坡發(fā)展趨勢(shì)與危害性預(yù)測(cè)

根據(jù)調(diào)查訪問(wèn)得知，早在20世紀(jì)70年代該滑坡就出現(xiàn)了變形，根據(jù)裂縫及錯(cuò)落坎的調(diào)查情況，目前滑坡處于蠕滑變形階段，裂縫數(shù)量及變形量正在逐漸增加，存在以下發(fā)展趨勢(shì)。

（1）由于現(xiàn)狀滑坡前緣臨空條件較好，若在降雨、地震等不利因素激發(fā)或坡體長(zhǎng)時(shí)間蠕滑變形后，滑坡強(qiáng)變形區(qū)由于受大渡河沖刷影響，轉(zhuǎn)為加速變形的風(fēng)險(xiǎn)將增大，滑坡強(qiáng)變形區(qū)可能發(fā)生失穩(wěn)破壞，其破壞后滑坡中部及兩側(cè)臨空，屆時(shí)滑坡弱變形區(qū)在前緣大面積臨空下，將加速變形，最后導(dǎo)致弱變形區(qū)失穩(wěn)滑動(dòng)，破壞范圍擴(kuò)大。

（2）滑坡強(qiáng)、弱變形區(qū)之間裂縫寬度大，變形裂縫將出現(xiàn)在整個(gè)滑體上，隨著變形增加裂縫將繼續(xù)擴(kuò)大，并出現(xiàn)貫通，導(dǎo)致雨水和融雪入滲，持續(xù)降低土體力學(xué)性質(zhì)，進(jìn)一步降低坡體穩(wěn)定性，最終逐漸滑移。

通過(guò)以上分析可知，隨著滑坡前緣大渡河河水持續(xù)沖刷，以及坡體裂縫的進(jìn)一步發(fā)展，滑坡失穩(wěn)破壞風(fēng)險(xiǎn)大，破壞后部分滑體將滑入大渡河，形成堰塞湖，易造成公路斷道。

7 處治方案論證

處治方案的論證主要從永久處治方案和保通處治方案著手，其中永久處治方案主要從原位處治、隧道繞避和對(duì)岸繞避3個(gè)方面進(jìn)行論證。

原位處治方案：由于滑坡規(guī)模巨大，不利工況下計(jì)算得出的滑坡推力非常大，所以原位處治方案需采取多級(jí)錨索抗滑樁及配套措施進(jìn)行綜合治理，方案中抗滑樁樁長(zhǎng)達(dá)60 m，需人工挖孔，滑體碎塊石層厚度較大，挖孔施工安全性得不到保證，施工難度大，風(fēng)險(xiǎn)大。

隧道繞避方案：若僅繞避滑坡體，則需修建長(zhǎng)約1.2 km的隧道，但隧道洞口仍處于巨型堆積體范圍，受偏壓影響，尚需采用抗滑樁進(jìn)行預(yù)加固。若繞避巨型堆積體，則需修建長(zhǎng)約2.2 km的隧道，地質(zhì)條件較好，但造價(jià)高，工期長(zhǎng)。

對(duì)岸繞避方案：通過(guò)橋梁跨越大渡河于河流對(duì)岸繞行，但對(duì)岸岸坡同樣分布較厚堆積體，修建公路易造成工程滑坡且倘若本側(cè)滑坡發(fā)生整體滑移，同樣將造成對(duì)岸公路受損。

綜合以上3個(gè)方面的永久處治方案，其工程造價(jià)均較高，除隧道方案外，其余方案還存在不可預(yù)見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，因此綜合判定以隧道繞避方案作為永久處治的推薦方案。

受地方財(cái)政能力有限的影響，在短期內(nèi)無(wú)法籌措資金實(shí)施隧道方案，而根據(jù)《四川省普通省道網(wǎng)布局規(guī)劃（2022—2035年）》，項(xiàng)目區(qū)所在的省道S217線為丹巴縣至康定市的主要通道，交通承載力大，為確保省道公路的暢通，通過(guò)對(duì)滑坡體變形特征的詳細(xì)分析，以少量的資金采用一些必要的處治措施進(jìn)行保通處治是切合實(shí)際的。

8 保通處治方案研究

通過(guò)對(duì)該滑坡地質(zhì)資料及變形特征的詳細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)其主要有以下2個(gè)方面的特征：一是滑坡雖然整體規(guī)模巨大，也存在多級(jí)滑面，但其為牽引式滑坡，主要誘因?yàn)榍熬壠履_受大渡河河水沖刷影響形成長(zhǎng)大臨空陡坎，導(dǎo)致強(qiáng)變形區(qū)的蠕滑變形，進(jìn)而牽引后部滑體。二是滑坡體坡面已出現(xiàn)大量張拉裂縫，地表水的入滲，持續(xù)降低滑坡土體的力學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而降低了滑坡的穩(wěn)定性，導(dǎo)致逐漸滑移。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在滑坡前緣坡腳存在出水點(diǎn)。

鑒于該滑坡體以上2個(gè)方面的特征，擬定了“仰斜式排水孔+坡腳浸水擋墻+片漂石護(hù)岸+截水溝+監(jiān)測(cè)預(yù)警”的綜合處治方案（如圖2所示）。

圖2 處治方案斷面圖

其中，“坡腳浸水擋墻+片漂石護(hù)岸”措施主要針對(duì)大渡河沖刷滑坡前緣坡腳土體而形成的長(zhǎng)達(dá)臨空陡坎導(dǎo)致的強(qiáng)變形區(qū)蠕滑變形、路面開(kāi)裂；而“仰斜式排水孔+截水溝”措施主要針對(duì)地表水及入滲的地下水而設(shè)置，通過(guò)降低滑坡體土體的含水率，提高滑坡的整體穩(wěn)定性。

此外，根據(jù)《公路滑坡防治設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，對(duì)于巨型滑坡，其防治安全等級(jí)為Ⅰ級(jí)，應(yīng)建立地表位移和深部位移監(jiān)測(cè)相結(jié)合的綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)。因此，本滑坡在保通處治方案的基礎(chǔ)上，擬訂了以下監(jiān)測(cè)方案：采用儀器監(jiān)測(cè)和人工巡視檢查相結(jié)合的方法。儀器監(jiān)測(cè)采用的儀器有雨量計(jì)、GNSS、電位式測(cè)縫計(jì)、振弦式測(cè)縫計(jì)、牛頓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（NPR錨索）、深部位移監(jiān)測(cè)等，采用實(shí)時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)方式。人工巡視檢查的內(nèi)容包括坡體局部垮塌及沉陷情況、宏觀裂縫延伸及新增跡象、邊坡地表水及滲出水狀況、裂縫延伸情況、監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備工作狀態(tài)等。共布置深部位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)2處，牛頓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)（NPR錨索，含地表位移監(jiān)測(cè)）2處，地表位移監(jiān)測(cè)4處，裂縫位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)7處，雨量監(jiān)測(cè)點(diǎn)1處，監(jiān)測(cè)服務(wù)周期為2年。

9 結(jié)語(yǔ)

（1）我國(guó)滑坡災(zāi)害頻發(fā)，尤其是在西南高山峽谷地區(qū)，巨型深層滑坡眾多，通過(guò)對(duì)本滑坡的研究發(fā)現(xiàn)，滑坡變形是內(nèi)外部多種因素綜合作用的結(jié)果，滑坡體也存在不同深度的多級(jí)滑面，變形機(jī)制復(fù)雜，處治難度和工程造價(jià)極高。

（2）通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，本案例滑坡河流沖刷坡腳對(duì)整體穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用，其變形破壞機(jī)制為“河流沖刷滑塌形成臨空面→前緣牽引式滑坡”。

（3）通過(guò)選取典型斷面，利用不平衡推力法對(duì)各個(gè)斷面進(jìn)行穩(wěn)定性及下滑推力計(jì)算，其穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)狀基本符合，而不利工況下計(jì)算得到的滑坡推力則非常大，大幅提升了原位處治方案的難度。

（4）通過(guò)對(duì)原位處治、隧道繞避、對(duì)岸繞避3種永久處治方案的研究，其工程造價(jià)均較高，原位處治的難度也很高，為確保省道公路的暢通，最終采用“保通處治+監(jiān)測(cè)預(yù)警”的方案。

（5）此治理方案對(duì)類似工程具有一定的參考價(jià)值，即災(zāi)害體規(guī)模巨大，采取原位處治或繞避方案在經(jīng)濟(jì)及技術(shù)上均受限時(shí)，可以在充分分析變形特征的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性地以少量的資金采取一些必要的處治措施進(jìn)行保通處治。

（6）由于最終處治方案僅為保通處治，短期內(nèi)可確保省道公路的暢通，但仍建議在資金條件具備的情況下實(shí)施隧道繞避方案，徹底解決省道公路的隱患。