川觀新聞記者 寇敏芳
記者從日前舉辦的第十一屆亞洲岩石力學大會上獲悉，來自四川科研團隊的《四川盆地紅層滑坡研究》成果榮獲2021年度中國岩石力學與工程學會科學技術進步一等獎，併成功入選科學技術獎優秀專案展區。
四川盆地構造
紅層是一種泥岩和砂岩為主的陸相碎屑岩，形成於侏羅紀、白堊紀時期，因為在地層裡呈現紅色，因此被稱作紅層。它軟塌鬆散，容易誘發滑坡等地質災害，這一特徵在四川表現得尤為明顯。
四川盆地紅層滑坡研究團隊由成都理工大學教授許強領銜，聯合省地礦局等單位，經過十餘年研究，終於破解了紅層區滑坡成災謎團，為防範地災提供了科學理論支撐，目前已有技術應用於實踐，取得了良好的防災效果。
四川盆地為何容易發生滑坡？紅層在“搗鬼”
四川地質災害點多面廣，跟紅層的廣泛分佈關係密切。世界紅層看中國，中國的紅層就看四川盆地。四川盆地內除成都平原外，全部為紅層出露，分佈面積約20萬平方公里。
泥岩紅層遇水“泥化”
在四川盆地紅層出露區，雖然地層和斜坡都很平緩，但在強降雨過程中卻時常發生滑坡，且表現出明顯的群發性、突發性和隱蔽性，有些地方坡度不足10度，看起來幾乎是平緩的地方，都會發生滑坡災害，災害防不勝防。
許強介紹，紅層滑坡的群發性特徵往往會擴大災害的嚴重程度，形成鏈發性災害。歷史上曾經出現過一場強降雨誘發成千上萬處滑坡的案例，比如1981年6月的特大暴雨致使四川盆地產生6萬多處滑坡，2011年巴中市“9.16”特大暴雨誘發數千處滑坡。
自上世紀80年代以來，四川盆地紅層地區所發生的一次性死亡數十人以上的單個滑坡事件就有數十起，累計傷亡數千人，累計受災群眾數十萬。2004年達州宣漢天台鄉滑坡，不僅摧毀了1800畝滑坡區內所有的房屋、圈舍2983間，造成317戶1255人無家可歸。更為嚴重的是滑坡體部分衝入前河，堵塞河道，形成的堰塞湖回水長度達20公里，淹沒上游的五寶鎮及沿河兩岸農戶5770戶，緊急轉移近2萬人。
紅層是如何“搞破壞”的？遇水變得“滑溜溜”
四川盆地的紅層滑坡中，很多山體小於20度，按照物理學的摩擦定律，小於20°的平緩岩層不應該發生滑坡，究竟是什麼原因導致近水平紅層滑坡的發生？一度讓防災人員十分困惑。
巖門村滑坡，岩層傾角8º~15º
許強率領團隊經過大量現場調查和研究，發現紅層滑坡是靠平推力再向下滑，施加推力的“罪魁禍首”就是降雨，雨水滲入岩石後，產生不同水壓，將滑塊整體平推出去形成滑坡。“透過對宣漢天台鄉滑坡的調查研究，我們進一步提出‘多級平推式滑坡’的模式。”許強解釋，也就是說，大滑坡是由多個小的平推式滑動組合形成的。
紅層是個“軟骨頭”，被水一泡就容易“叛變”。在中江垮樑子滑坡中，滑面和岩層傾角僅有5度，但滑坡體積達到了2500多萬立方米，許強和團隊計算發現，此類滑坡僅靠水是推不動的，滑坡究竟是如何發生的？原來，是因為紅層長期被地下水浸泡，使原本較為堅硬的泥岩變成“泥巴，同時在降雨期間進一步使其飽水“軟化”，巨大山體就像坐在一張“西瓜皮”上，被雨水輕輕一推就滑了下來。
此外，研究還發現，紅層地區土質斜坡為何主要沿底部基岩面“光面”滑動且厚度一般小於5米。
如何管住“易滑”紅層？治水為主綜合防控
許強介紹，透過多年的調查研究和總結分析，建立了紅層滑坡防控的成套技術方法體系。首先，建立了紅層滑坡隱患識別標誌，解決了判別滑坡最有可能在哪裡發生的問題，為提前主動防範提供了科學依據。其次，建立了區域群發性預警模型和單個滑坡監測預警模型方法，解決了滑坡什麼時候發生的問題。再次，根據對滑坡成災規律和模式的認識，因地制宜，對症下藥，提出以治水為主的紅層滑坡綜合防控技術，解決了紅層滑坡的防治難題。最後，提出了滑坡治理與土地整理和科學規劃有機結合的技術方法，解決了滑坡后土地如何科學合理使用的問題。
雷打石滑坡治理前後對比
目前，該研究成果已在成都市、達州市、巴中市、南充市地區等50餘處紅層滑坡防治工作中進行推廣應用，社會和經濟效益十分顯著。在成都東部新區丹景鄉雷達石大型紅層滑坡處置過程中，施工方川勘集團依託“BIM+地質災害”融合技術，建立滑坡地表影像、地質體和工程設計三維一體視覺化模型，將成套技術防範應用於治理工程之中，去年工程已經完工，成功通過了今年汛期的考驗，暴雨之下山體紋絲不動。
實驗室模式試驗
值得一提的是，這套技術不僅關注安全，更關注生態與發展。治理後的達州宣漢天台鄉滑坡、青寧鄉滑坡、成都雷打石滑坡成為瓜果飄香的“花果園”、城市公園、旅遊景點。同時，使南江縣斷渠滑坡、貴陽某地塊等滑坡區土地得到很好地利用，產生了巨大的社會經濟效益。
