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摘要：藏區高速公路地處川西高海拔寒冷地區，工程場地地形高差變化極大，地形條件復雜，斜坡地質災害非常發育。根據藏區高速公路斜坡地質災害特點，提出了地質災害防治的“1＋4”工作方案，“1”即“抓緊開展沿線區域地質災害綜合分析再評估，形成1個再評估報告”；“4”即整治一批已發生的地質災害，排查一批潛在的地質災害，監測一批存在重大隱患的地質災害，上報一批對高速公路造成巨大威脅的線外地質災害。通過藏區高速公路地質災害排查表明，其地質災害類型主要以崩塌、滑坡、不穩定性斜坡、泥石流為主，在空間分布上具有分段性、相對集中性、相關性；在時間分布規律主要受降雨和凍融的控制，表現為季節性和重復性。在此基礎上，基于傳感網絡的地質災害監測數據自動采集關鍵技術，提出了藏區高速公路斜坡地質災害長期健康監測預警的工作思路。

關鍵詞：地質災害；工作方案；時空規律；監測預警

中國是遭受地質災害威脅最嚴重的國家之一，由于幅員遼闊，地質結構多樣，地質活動頻繁，崩塌、滑坡、泥石流等各類型地質災害多有發生。近年來我國頻頻經歷極端天氣、地震、多地區進行大規模的工程建設，地質災害有日漸增多的趨勢，人民的生命財產遭受了巨大損失［1］。尤其在2008汶川大地震后，使得藏區山體松動，地質構造運動加強，地質環境發生了顯著的變化，使得藏區的地質災害更容易發生，而這些地質災害對目前在建的藏區兩條高速公路（汶馬、雅康）存在著重大的威脅，因此探討藏區高速公路斜坡地質災害防治管理與監測預警防范有著重大的意義。監測預警作為地質災害風險減緩的重要措施之一，正越來越受到人們的重視［2］。從21世紀初開始，區域性的滑坡監測預警工作在我國大陸地區逐漸開展，2003年4月國土資源部和中國氣象局簽訂了《關于聯合開展地質災害氣象預警預報工作協議》，隨后各省、市、縣也相繼開展此項工作［3］。劉傳正［4］指出一般意義上的災害預警，是指某一災害發生的地點和時間基本確定，尚未威脅到要預警的地區，從而向該地區預先發出警報。一般狹義的預警就是指警報，而廣義的預警則包括了從預測到警報的全過程。目前國內外在地質災害監測的技術、方法、手段上并無太大差距。除了傳統的貼片法、埋樁法以外，GPS、鉆孔傾斜儀、孔隙水壓力計、自動化雨量站這些專業儀器已成為滑坡等地質災害監測的常規設備［5］，只是由于價格因素得不到廣泛普及。近來，一些新技術能夠很快應用到監測領域，如In－SAR［6－7］、BOTDR、三維激光掃描［8］等。監測數據的采集和傳輸也都實現了自動化、遠程化。監測系統和預警系統有向Web－GIS發展的趨勢。藏區高速公路沿線地質災害發育，加之暴雨冰雪氣象災害、高烈度地震災害、高地應力強荷載等諸多不利因素的疊加影響，已對雅康、汶馬高速公路的建設和運營帶來了嚴重的危害，安全風險急劇加大，有必要開展地質災害長期健康監測預警。由此本文根據四川藏區高速公路地質災害特點，提出了斜坡地質災害防治的“1＋4”工作方案，探討了重大地質災害監測預警防范對策。

1工程概況

藏區高速公路（包括雅康高速公路、汶馬高速公路）地處川西高海拔寒冷地區，氣候條件惡劣，室外最低溫度達到－30．0℃以下，不同海拔高程上物種類型差異較大。雅康高速公路全長135km，采用雙向4車道高速公路標準建設，設計行車時速80km，全線橋梁、隧道眾多，橋隧比高達82％，隧道總長超過50km，主要控制性工程：二郎山隧道，主洞全長13．4km，位居全國高速公路隧道第3位；瀘定大渡河特大橋跨徑1100m，位居全省第一。汶馬高速公路全長173km，橋隧比高達86．5％，是目前全省橋隧比最高的高速公路，僅隧道總長約96km，地處川西北高原，屬高山、高原過渡的侵蝕深切高山峽谷地貌，工程位于川西北高原氣候區，歷年平均氣溫－3．38℃～3．3℃，室外最低溫度達到－30．0℃，氣候條件惡劣。沿線人煙稀少，植被茂密，屬國家自然森林保護區，工程區地形陡峻，自然坡度在30°～60°之間，部分地段大于60°，工程區出露的地層主要為三疊系侏倭組（T3zh）的薄層板巖、千枚巖、炭質千枚巖，巖體結構破碎，地質條件較差，施工非常困難。雅康高速公路和汶馬高速公路工程場地地形高差變化極大，地形條件復雜，所在地形由東向西迅速升高，在較短的150～200km距離內，高程從四川盆地不足600m跨越到4000m以上的青藏高原東緣。區域內新構造運動強烈，地質構造非常復雜，項目區域斷裂帶及斷層多且活動頻繁，呈Y字形分布有龍門山、鮮水河、川滇南北構造三大斷裂帶。場地地質條件異常復雜，再加上降雨、地震以及人類工程活動影響強烈，滑坡、泥石流、崩塌等斜坡地質災害頻繁發生，對高速公路建設和運營具有重大威脅。如雅康高速公路C12合同標段大仁煙大橋23號及24號墩右側于2016年7月27日突發滑坡，滑坡體由高位向下滑動，剪斷左線大橋23號及24號橋墩及右線對應橋墩。大仁煙滑坡約20×104m3，滑體為河流堆積體，呈明顯的二元結構（圖1a）?；骓敳靠梢娫缙阱e動跡象；兩側有花崗巖出露，巖體中發育傾向坡外結構面，角度約45°（圖1b）。在河流下切的影響下，巖體中傾坡外結構面出現卸荷松動，雨水沿縫隙進入坡體內部進一步軟化結構面。最終在7月27日暴雨的作用下，結構面產生了滑移，并牽引堆積體產生了滑坡，滑面上部呈楔形狀。該滑坡已在兩側基巖處進行鋼管樁加固，且擬進行削方，坡面進行錨固，坡體前緣設置錨索抗滑樁。坡體前緣臨河段進行護岸設計。又如汶馬高速公路C5標段桃坪隧道出口左側裕豐危巖體，該危巖體為板巖和千枚巖構成的斜向坡，頂部山體裂縫寬3～7m。其斜坡上的危巖體崩塌的類型主要是滑移式和墜落式，微地貌類型為陡崖，近似直立（圖2）。危巖巖體裂縫貫通結構面，裂隙率5～15條／m，危巖分割塊度分別為0．2m×0．3m×0．1m和3m×2m×1．5m，危巖的主崩方向為50°，斜坡陡峭。影響該危巖體失穩的主要誘發因素是地震和暴雨，人為因素主要為爆破震動。目前，該危巖處于基本穩定，如若不對其及時處理，將發展為不穩定的狀況，對高速公路橋梁及隧道存在嚴重威脅。

2斜坡地質災害防治

“1＋4”工作方案根據四川藏區高速公路斜坡地質災害特點和難度，減少或降低地質災害對藏區高速公路的威脅，努力打造四川藏區高速公路品質工程，從管理上形成了指導思想：以確保項目工程全壽命周期安全為核心，強化項目全壽命周期設計，加強地質災害防御和地質情況的跟蹤、評估，系統提升項目沿線地質災害防治施工及后期運營安全。根據上述指導思想，結合工程建設進展情況和建設條件，提出了斜坡地質災害防治的“1＋4”的總體工作方案。“1”：即“抓緊開展藏區高速公路沿線區域地質災害綜合分析再評估，形成1個再評估報告”。雅康、汶馬高速公路沿線區域地質災害綜合分析再評估，要在基于區域地質大背景的認識基礎上，著重突出沿線地質災害及多災疊加演化破壞規律的研究分析，有的放矢，形成分區分類、多災疊加的帶狀區域災害綜合分析評估成果，研究提出地質災害防治的基本原則、技術方案、主要措施等，為全線開展沿線地質災害綜合整治奠定基礎。“4”：即“全面系統開展藏區高速公路沿線地質災害排查整治，推進4個工作”，4個工作主要包括：（1）整治一批已發生的地質災害：對藏區高速公路建設中已經出現、并直接影響公路安全的地質災害進行治理。（2）排查一批潛在的地質災害：在前期勘察設計階段基礎上，進一步排查藏區高速公路可能出現的地質災害，盡量做到早一點發現地質災害，避免地質災害突然發生、引起重大損失。（3）監測一批存在重大隱患的地質災害：在地質災害排查和整治的基礎上，對藏區高速公路安全施工和運行有影響的典型重大地質災害，開展地質災害全壽命周期健康監測預警。（4）上報一批對高速公路造成巨大威脅的線外地質災害：通過地質災害排查，除地質災害整治和監測外，對存在于藏區高速公路紅線外、但造成巨大威脅的地質災害，上報當地國土管理部門。根據上述工作方案，開展雅康、汶馬高速公路帶狀區域綜合性地質災害再評估，以及開展地質災害綜合整治、排查及全壽命周期安全監測預警專項設計。

3斜坡地質災害時空規律

通過藏區高速公路地質災害排查，其地質災害類型主要以崩塌、滑坡、不穩定性斜坡、泥石流為主，發育具有時空特征。

3．1工程區斜坡地質災害空間分布規律

根據工程區地質構造、地形地貌、降雨等因素，造成其地質災害在空間分布上具有分段性、相對集中性、相關性。（1）雅康高速公路地質災害分布如圖3，可分為3段：雅安－紫石隧道段、紫石隧道－二郎山隧道段和瀘定－康定段（圖3）。其中，雅安－紫石隧道段以紅層地區的丘陵、低山地貌為主，地形相對平緩，受構造運動的影響較輕。區域巖性以砂巖、砂泥巖互層為主，基巖上部的殘坡積或崩坡積覆蓋層較厚。地質災害類型常表現為順傾軟弱巖層滑坡、淺層堆積體滑塌或厚層堆積體滑坡。紫石隧道－二郎山隧道段以高中山、河谷地貌為主，地形由緩變陡。構造運動作用較明顯，尤其表現在新溝－瀘定段，主要穿越新溝斷裂、?；蕯嗔?、二郎山斷裂、瀘定斷裂等。區域巖性以花崗巖、花崗閃長巖、玄武巖等為主，其中花崗巖受溝谷卸荷影響，巖體內卸荷裂隙十分發育，呈強風化碎裂結構。地質災害類型常表現為高位危巖、卸荷裂隙誘發的滑坡、大型崩坡積堆積體滑坡等。瀘定－康定段以深切峽谷、高中山地貌為主，地形陡峻。構造運動作用較明顯，如瀘定斷裂。區域巖性?？梢娀◢弾r，卸荷裂隙明顯。地質災害類型常表現為高位危巖、卸荷裂隙誘發的滑坡、大型崩坡積堆積體滑坡等。（2）汶馬高速公路地質災害分布如圖4，可分為兩段：汶川－理縣段和理縣－馬爾康段（圖4）。其中，汶川－理縣段，山體海拔高度普遍在1500m以上，整體地形坡度較陡，平均坡度在50°以上，部分斜坡坡度大于70°。河谷兩岸地貌具有明顯的新構造運動特征，前緣臨河側由于地殼強烈的抬升作用，雜谷腦河迅速下切，導致該斜坡前緣臨空，卸荷裂隙發育，且降雨少，坡面植被稀少，基巖裸露。該段位于茂汶斷裂和米亞羅斷裂之間，受汶川地震等影響，使得該段巖體疏松破碎，完整性較差，物源豐富，因此地質災害分布密集。理縣－馬爾康段，地質災害發育密度相對較小。該段降雨豐富，植被發育較好，基巖裸露較少，地質災害分布較少，主要集中在古爾溝－理縣段，該段地質災害以不穩定斜坡為主。

3．2工程區斜坡地質災害時間發育規律

藏區高速公路沿線地質災害的時間分布規律主要受降雨的控制，表現為地質災害普遍具有季節性和重復性。（1）季節性：地質災害多發生在雨季。降雨對地質災害具有促進作用，降雨的主要不良作用體現在飽和巖土體、增大容重、降低巖土強度、產生動水壓力和揚壓力、降低潛在滑面附近的抗滑阻力等等，從而容易導致斜坡變形破壞。（2）重復性：公路沿線崩塌、滑坡等地質災害誘發因素主要是降雨、凍融作用，故常表現出重復性。即在每年旱季或者河流枯水期的時候，崩塌、滑坡處于穩定或者基本穩定狀態；在氣溫上升，冰雪融化或暴雨季節，滑體飽水，可能失穩。整體來說，藏區高速公路地質災害的形成受地形地貌、地層巖性、地質構造、降雨、地震、人類工程措施等多種因素的控制。

4斜坡地質災害監測預警防范對策

在藏區高速公路斜坡地質災害防治的“1＋4”工作方案中，其核心工作之一是對斜坡地質災害開展長期的健康安全監測預警，由此提出了地質災害監測預警工作思路為：（1）首先，選取重點研究的藏區高速公路地質災害隱患點，根據現場調研、變形破壞機制分析和監測結果，建立公路沿線崩塌、滑坡、泥石流等地質災害的預警模型，并提出具有針對性的預警判據標準。同時，研發藏區高速公路地質災害監測預警綜合數據庫，建立對地質災害監測預警相關的多源信息進行管理、操作與分析的數據庫操作平臺。（2）在此基礎上，以藏區高速公路（雅康、汶馬）沿線典型崩塌、滑坡、泥石流為研究對象，研究基于傳感網絡的地質災害監測數據自動采集關鍵技術，實現地質災害監測數據的高精度、無人值守、動態分級采集，同時建立地質災害監測數據遠程傳輸體系，實現災前“敏感”信息的快速、實時、遠程傳輸；以監測示范區段為基礎，開展公路沿線崩塌、滑坡、泥石流災害監測示范工程建設。（3）將以上成果形成一套集圖形顯示、屬性查詢、數據處理、應急決策為一體的公路地質災害信息管理與監測預警系統，為公路相關部門實現地質災害監測預警及應急決策指揮提供軟件支撐平臺。地質災害監測預警系統將依托互聯網和無線通信網絡，建設地質災害預警信息查詢與信息平臺。系統可根據預設警界值進行風險判別，實時以紅色預警屏顯、警報聲音、短消息、電子郵件等形式進行多級別、多渠道狀態信息。

5結論

（1）藏區高速公路地處川西高海拔寒冷地區，氣候條件惡劣，工程場地地形高差變化極大，地形條件復雜，所在地形由東向西迅速升高，區域內新構造運動強烈，地質構造非常復雜，再加上降雨和地震的影響，滑坡、泥石流、崩塌等斜坡地質災害頻繁發生，對高速公路建設和運營具有重大威脅。（2）根據藏區高速公路斜坡地質災害特點，提出了地質災害防治的“1＋4”工作方案?！?”即“抓緊開展沿線區域地質災害綜合分析再評估，形成1個再評估報告”；“4”即整治一批已發生的地質災害，排查一批潛在的地質災害，監測一批存在重大隱患的地質災害，上報一批對高速公路造成巨大威脅的線外地質災害。（3）通過藏區高速公路地質災害排查表明，其類型主要以崩塌、滑坡、不穩定性斜坡、泥石流為主，在空間分布上具有分段性、相對集中性、相關性；在時間分布規律主要受降雨和凍融的控制，表現為季節性和重復性。（4）針對藏區高速公路斜坡地質災害特點，提出了斜坡地質災害長期健康安全監測預警的工作思路。

參考文獻

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作者：袁飛云；李永林；鄭斌 單位：四川藏區高速公路有限責任公司