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张 勐，冯 靖
（1.四川省公路工程咨询监理事务所有限责任公司，四川 成都 610041；
2.四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，四川 成都 610041）
我国是一个滑坡灾害频发的国家，尤其是在西南部的高山峡谷地区，其地形起伏大，地质环境复杂，常发育大型、巨型滑坡，而且形成机制复杂、诱发因素多、破坏力强，是我国重点关注和研究的地质灾害之一。山区省道干线公路是综合立体交通网的重要组成部分，既与国道共同构成公路干线网，又与农村公路共同构成公路基础网，主要确保市州间、县际间、县乡间的出行，以及经济产业、交通枢纽等节点的集散，提供公益性、普适型的运输服务。位于高山峡谷地区的省道公路干线，往往是区域间的重要通道甚至是唯一通道，因此山区国省干线公路的保通保畅尤为重要。
本文以四川省甘孜藏族自治州丹巴县省道S217线一处巨型深层滑坡为例，通过详细的地质勘查，在对该滑坡的变形特征、破坏机制、稳定性分析及发展趋势预测的基础上，对多个永久处治方案和应急保通处治方案，从技术可行性、经济合理性及资金筹措等多方面进行了充分论证，提出了以隧道绕避方案作为永久处治方案。但由于工程造价较高，针对本项目滑坡的具体特点，采取了针对性较强的保通处治措施，可基本控制滑坡体的变形，确保省道S217的畅通，本案例可为今后类似滑坡治理提供参考。
该巨型深层滑坡位于四川省甘孜藏族自治州丹巴县梭坡乡宋达村大渡河右岸，距离丹巴县城4.5 km。滑坡长约360 m，宽 200～350 m，面积约 0.084 km2，平均厚度约35 m，方量约250万m3，为牵引式巨型深层滑坡，地貌上呈明显的“圈椅状”地形。S217 线位于滑坡中部，为路基宽度7.5 m的三级公路。
滑坡影响路段全长约350 m，前缘常年受大渡河冲刷，导致S217线路基多年沉降，地方养护部门每年都会对路基路面进行修复。2020年汛期，大渡河爆发50～60年一遇的洪水，导致公路路基沉降，路面开裂，交通安全设施损毁，严重影响当地交通出行。滑坡体后缘产生明显错台、开裂，最大错台高度为8～12 m。
项目区地处青藏高原东部向四川盆地的过渡地带，大雪山山脉和沙鲁里山脉之间，区域地形地貌为构造剥蚀高原中低山地貌及宽阔的河谷水系冲洪积地貌。滑坡区位于大渡河右岸斜坡下部，斜坡上部延伸达5.5 km，斜坡处于两山脊中间，整体地貌呈“圈椅状”，区内最高点为斜坡后部，海拔约2 600 m，最低点为大渡河沟中心处，海拔约1 800 m，相对高差约800 m，自然边坡呈陡—缓—陡之势，上部坡度约45°，中部约20°，下部为45°～50°。斜坡植被不甚发育，植被类型以灌木、杂草为主。场地出露地层为新生界第四系全新统冲洪积层崩坡积层、滑坡堆积层、上更新统冲洪积层，下伏基岩为古生界志留系茂县群第四组。滑坡区附近无区域性断裂通过，地质构造对滑坡的影响小。场区基岩构造裂隙发育，岩体较破碎。第四系松散层孔隙水主要赋存于冲洪积层、崩坡积层及滑坡堆积层中，其富水性和透水性差异较大。
项目区属青藏高原型季风气候，呈垂直带分布。山顶与河谷的气温相差24 ℃以上。年平均气温为14.2 ℃，1月平均温度为4.4 ℃，8月最热，月平均温度为22.4 ℃。年降水量为600 mm，日照充足，冬无严寒，夏无酷暑。
根据实地走访调查得知，该滑坡为一老滑坡，早在20世纪 70 年代，该滑坡就开始出现变形，导致公路在滑坡段内整体下错2～5 m。滑坡坡脚常年受大渡河冲刷、降雨、地震等因素影响，导致公路路基常年沉降，地方养护部门每年都会对路基路面进行修复。据查，滑坡变形期主要在历年雨季。2020年汛期大渡河爆发了50～60年一遇的洪水，使得该滑坡强变形区前缘冲刷极其严重，坡脚形成长380～420 m、高20～30 m的临空面，导致公路再次沉降1～1.5 m，路面开裂，交通安全设施损毁，公路受损长0.35 km，严重影响 S217线的安全运营。
经现场勘察发现，滑坡平面形态呈明显的“圈椅状”，纵长约360 m，后缘宽230 m，前缘宽414 m。滑坡中下部滑体厚27～41.5 m，中上部滑体厚28.3～43.5 m。总面积约0.084 km2，滑体平均厚 35 m，体积为251.7×104m3。主滑方向为67°，坡形较顺直。该滑坡属巨型深层滑坡。
根据滑坡的变形迹象的不同，将滑坡分为2个区，即强变形区和弱变形区，两区基本以公路为界，公路以下为强变形区，公路以上为弱变形区（如图1所示）。
图1 滑坡变形区划分
滑坡强变形区后部的裂缝主要分布在公路路面及靠左侧前缘，裂缝走向在327°～338°，延长10～60 m，宽20～50 cm，可见深度为30～80 cm，一些地方还出现下错，下错高度为1～1.5 m。滑坡前缘为临空陡坎，陡坎延长在200～300 cm，陡坎高20～30 m，坡度为50°～70°，靠左侧中部和右侧均出现大面积滑塌现象，导致公路沉降，出现张拉裂缝；
同时，将公路外侧的观景台拉裂破坏，将观景台处的卫生间及管理房屋拉裂至倒塌。
滑坡弱变形区的变形主要分布在滑坡后部、左侧及中部。表现为后缘形成一圈椅状的下错临空陡壁，延长约350 m，下错形成的陡壁高30～60 m；
坡表左侧纵向裂缝主要发育于滑坡左侧临空陡坎处，走向以北东向为主，约44°方向，左侧已贯通，长度约320 m。右侧纵向裂缝多沿着一山脊根部发育，呈羽状排列，裂缝断断续续向滑坡中部延伸，延长22～40 m。横向裂缝及错台主要发育于滑坡中后部，多数已联通，呈弧形，裂缝延长40～50 m，走向约327°，常见多条并列产出，主要错动方向为北西向，多形成错台。
根据对滑坡区地质调绘及钻探揭露，斜坡地表广布第四系滑坡堆积层，厚度大，从地表变形迹象分析，滑坡变形主要为前缘坡脚受大渡河河水冲刷影响形成长大临空陡坎，已发生多处滑塌，后缘发育有拉张裂缝、下错陡壁，在降雨、地表水冲刷、人为加载等外营力及其自重作用下发生滑坡，其变形破坏机制为 “河流冲刷滑塌形成临空面→前缘牵引式滑坡”。
5.1 定性分析
滑坡体上无截排水系统，易受地表水作用的影响，坡面岩土体结构松散，在陡临空面的牵引及坡面物质自重作用下，影响边坡稳定，边坡以逐级牵引滑塌为主要破坏形式，地表水作用等因素往往导致边坡局部失稳或产生滑移。目前，滑坡处于基本稳定或欠稳定状态，斜坡前缘及坡面浅表松散层极易引起坍滑。在临空面的牵引作用和大渡河水冲刷、人为加载等外应力作用下引发上部土体进一步开裂变形，若后续发生强降雨或持续降雨等不利情况，坡体可能发生较大规模的滑移失稳。因为公路是从滑坡中部通过，滑坡失稳对省道公路的运营安全构成极大的威胁，易造成交通断道。
5.2 定量分析
根据取样土工试验结果及反演计算结果综合确定滑带土力学参数（见表1）。
表1 滑带土力学参数
根据综合选取的滑带土力学参数，各主滑断面整体稳定性及推力计算结果见表2。
表2 各主滑面整体稳定性及推力计算表
经过对滑坡各剖面的稳定性及推力计算可知，各主滑面在天然工况下均处于基本稳定状态，在暴雨工况下处于欠稳定状态，计算结果与实际基本相符；
而不利工况下计算得到的滑坡推力则非常大。
根据调查访问得知，早在20世纪70年代该滑坡就出现了变形，根据裂缝及错落坎的调查情况，目前滑坡处于蠕滑变形阶段，裂缝数量及变形量正在逐渐增加，存在以下发展趋势。
（1）由于现状滑坡前缘临空条件较好，若在降雨、地震等不利因素激发或坡体长时间蠕滑变形后，滑坡强变形区由于受大渡河冲刷影响，转为加速变形的风险将增大，滑坡强变形区可能发生失稳破坏，其破坏后滑坡中部及两侧临空，届时滑坡弱变形区在前缘大面积临空下，将加速变形，最后导致弱变形区失稳滑动，破坏范围扩大。
（2）滑坡强、弱变形区之间裂缝宽度大，变形裂缝将出现在整个滑体上，随着变形增加裂缝将继续扩大，并出现贯通，导致雨水和融雪入渗，持续降低土体力学性质，进一步降低坡体稳定性，最终逐渐滑移。
通过以上分析可知，随着滑坡前缘大渡河河水持续冲刷，以及坡体裂缝的进一步发展，滑坡失稳破坏风险大，破坏后部分滑体将滑入大渡河，形成堰塞湖，易造成公路断道。
处治方案的论证主要从永久处治方案和保通处治方案着手，其中永久处治方案主要从原位处治、隧道绕避和对岸绕避3个方面进行论证。
原位处治方案：由于滑坡规模巨大，不利工况下计算得出的滑坡推力非常大，所以原位处治方案需采取多级锚索抗滑桩及配套措施进行综合治理，方案中抗滑桩桩长达60 m，需人工挖孔，滑体碎块石层厚度较大，挖孔施工安全性得不到保证，施工难度大，风险大。
隧道绕避方案：若仅绕避滑坡体，则需修建长约1.2 km的隧道，但隧道洞口仍处于巨型堆积体范围，受偏压影响，尚需采用抗滑桩进行预加固。若绕避巨型堆积体，则需修建长约2.2 km的隧道，地质条件较好，但造价高，工期长。
对岸绕避方案：通过桥梁跨越大渡河于河流对岸绕行，但对岸岸坡同样分布较厚堆积体，修建公路易造成工程滑坡且倘若本侧滑坡发生整体滑移，同样将造成对岸公路受损。
综合以上3个方面的永久处治方案，其工程造价均较高，除隧道方案外，其余方案还存在不可预见的风险，因此综合判定以隧道绕避方案作为永久处治的推荐方案。
受地方财政能力有限的影响，在短期内无法筹措资金实施隧道方案，而根据《四川省普通省道网布局规划（2022—2035年）》，项目区所在的省道S217线为丹巴县至康定市的主要通道，交通承载力大，为确保省道公路的畅通，通过对滑坡体变形特征的详细分析，以少量的资金采用一些必要的处治措施进行保通处治是切合实际的。
通过对该滑坡地质资料及变形特征的详细研究，发现其主要有以下2个方面的特征：一是滑坡虽然整体规模巨大，也存在多级滑面，但其为牵引式滑坡，主要诱因为前缘坡脚受大渡河河水冲刷影响形成长大临空陡坎，导致强变形区的蠕滑变形，进而牵引后部滑体。二是滑坡体坡面已出现大量张拉裂缝，地表水的入渗，持续降低滑坡土体的力学性质，进而降低了滑坡的稳定性，导致逐渐滑移。经调查发现，在滑坡前缘坡脚存在出水点。
鉴于该滑坡体以上2个方面的特征，拟定了“仰斜式排水孔+坡脚浸水挡墙+片漂石护岸+截水沟+监测预警”的综合处治方案（如图2所示）。
图2 处治方案断面图
其中，“坡脚浸水挡墙+片漂石护岸”措施主要针对大渡河冲刷滑坡前缘坡脚土体而形成的长达临空陡坎导致的强变形区蠕滑变形、路面开裂；
而“仰斜式排水孔+截水沟”措施主要针对地表水及入渗的地下水而设置，通过降低滑坡体土体的含水率，提高滑坡的整体稳定性。
此外，根据《公路滑坡防治设计规范》的规定，对于巨型滑坡，其防治安全等级为Ⅰ级，应建立地表位移和深部位移监测相结合的综合监测网。因此，本滑坡在保通处治方案的基础上，拟订了以下监测方案：采用仪器监测和人工巡视检查相结合的方法。仪器监测采用的仪器有雨量计、GNSS、电位式测缝计、振弦式测缝计、牛顿力监测系统（NPR锚索）、深部位移监测等，采用实时自动化监测方式。人工巡视检查的内容包括坡体局部垮塌及沉陷情况、宏观裂缝延伸及新增迹象、边坡地表水及渗出水状况、裂缝延伸情况、监测仪器设备工作状态等。共布置深部位移监测点2处，牛顿力监测点（NPR锚索，含地表位移监测）2处，地表位移监测4处，裂缝位移监测点7处，雨量监测点1处，监测服务周期为2年。
（1）我国滑坡灾害频发，尤其是在西南高山峡谷地区，巨型深层滑坡众多，通过对本滑坡的研究发现，滑坡变形是内外部多种因素综合作用的结果，滑坡体也存在不同深度的多级滑面，变形机制复杂，处治难度和工程造价极高。
（2）通过研究发现，本案例滑坡河流冲刷坡脚对整体稳定性起着至关重要的作用，其变形破坏机制为“河流冲刷滑塌形成临空面→前缘牵引式滑坡”。
（3）通过选取典型断面，利用不平衡推力法对各个断面进行稳定性及下滑推力计算，其稳定性计算结果与现状基本符合，而不利工况下计算得到的滑坡推力则非常大，大幅提升了原位处治方案的难度。
（4）通过对原位处治、隧道绕避、对岸绕避3种永久处治方案的研究，其工程造价均较高，原位处治的难度也很高，为确保省道公路的畅通，最终采用“保通处治+监测预警”的方案。
（5）此治理方案对类似工程具有一定的参考价值，即灾害体规模巨大，采取原位处治或绕避方案在经济及技术上均受限时，可以在充分分析变形特征的基础上，有针对性地以少量的资金采取一些必要的处治措施进行保通处治。
（6）由于最终处治方案仅为保通处治，短期内可确保省道公路的畅通，但仍建议在资金条件具备的情况下实施隧道绕避方案，彻底解决省道公路的隐患。
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