5.命運的詛咒：每隔15年發生一次的滑坡（二）

但還有一個最大的疑問還未得到解決。為什麼每隔15~20年會定期發生滑坡？

潮汐作用雖說每天都會發生，但由於地層是砂層，除了在漲退潮的短暫時刻會產生超孔壓，平時根本很難做到孔壓的累積（滲透係數大）。也無從談起積累15年後再爆發了。

這說明還有一些因素沒有考慮到。為了弄清楚這個問題，我收集了洛佩茲角之前幾次定期大規模滑坡的信息進行對比。

這次，我又有了新的發現。

Lacasse and Boisard （1996）對1971年和1992年發生滑坡前後的水下邊坡剖面進行了對比。

可以看出，在最陡處，1971年滑坡前的坡角為7.7°，1992年滑坡前的坡角為8.5°。在滑坡後，邊坡的坡角減緩至6.8°~7.0°。

也就是說，在兩次滑坡之間，水下邊坡並不是一成不變的，它處於一種動態的發展狀態：在滑完變成一個平緩的邊坡後，它慢慢又「發育」成了一個陡峭的，準備再次滑動的邊坡。

為了驗證這個說法，我們來看看最近一次滑坡（2005）後，水下邊坡的剖面發展形態。

上圖紅色折線區域內為2006~2012年水下邊坡每年的形狀變化。確實可以看出，邊坡的形狀是一年一個樣的，而且正在慢慢恢復。等到2021~2026年，我們就可以看看是不是恢復到滑坡前的形態了（人生有多少個十年……）

這反映出之前忽略的一個問題：邊坡穩定計算時，沒有考慮海洋環境下顆粒的沉積、堆積作用。由此，不禁令人想像出另外一種滑坡的可能：

相比起潮汐作用，不斷堆積的沉積物更可能是滑坡的首要誘因。

如前所述，所在地的表面不穩定砂層本身就處於一個高剪應力水平，當邊坡上的堆積物越來越多，使邊坡滑裂面上的剪應力水平到達臨界點時，滑坡就會發生。

但是！要是按這個劇本發展的話，好像也不太對啊，沉積是沿岸都會發生的，為什麼偏偏每次都是北部海灘和駁船碼頭這兩個區域發生滑坡？

很幸運，我找到了Biscara（2013）在洛佩茲角的這方面的研究成果。

從上圖可以看出，波浪折射是朝海岸方向的，而沉積物則是沿著岸邊進行輸運。大家請留意北部海灘區域（圖中紅圈）的位置。由於發生了滑坡，該區域出現了一個內凹的形狀。當沉積物輸運到這個位置時，要繼續往上走，就要與波浪折射方向發生部分衝突了。所以，有大量的沉積物會在這個凹位settle down下來。從圖中輸運數量也可以明顯看出來（675000→85000）。

現在，我們看到了一個困局：

a.發生滑坡後，海岸會出現凹位（不知是否有地質學的朋友指點下這個專業的名詞怎麼說），使該位置更容易、更快產生大量的沉積；

b.由於出現大量的沉積（不穩定砂），導致海岸的不穩定砂層超過剪應力水平，發生滑坡。

c.回到a。

a,b兩者已經形成了一種相濡以沫的關係，從而構成了一個死循環。看起來，這似乎有種大自然的法則不可違背的感覺。在海洋水文條件一定的情況下，這個法則的周期律就是15~20年。

相比起小小的石油碼頭，每發生一次滑坡，都是以百萬立方計的。這樣還怎麼布置防護措施？有再多的錢，也很難處理幾百萬立方的不穩定砂；即使處理了，由於這個區域被固定了，很難說會不會因為改變沉積輸送路徑，導致其他的區域發生滑坡。

滑坡是無法阻止的。

投入了那麼多的精力進行調查、研究，沒想到是這個結果。若是處理不了，相當於之前的努力都白費了。

難道真的沒辦法了嗎？

有。辦法就是：不阻止。

這時要回歸初心，問一下，這個工程的最初目的是什麼。

工程的目的並不是為了令洛佩茲不再出現滑坡，而是保障石油碼頭的安全及正常運營。如果能找到一種方法，在區域定期發生滑坡的情況下，碼頭也能維持安全，那為什麼非要徹底治理滑坡不可呢？

既然滑坡無法阻止，那就不阻止了。為了確保碼頭的安全，只需要做的是：讓滑坡不出現在影響碼頭安全的範圍內。

1. 北部海灘區域的防護方案

首先來看看北部海灘區域。如前所述，場地分為兩層砂層，分別為松砂層（sable instable）和密砂層（sable dense）。

根據1971年的大滑坡調查結果，滑裂面的頂部出現在距岸邊150~200m的區域內，已經嚴重影響了碼頭的安全。

為此，在1971年大滑坡發生過後，業主在岸邊深10m，寬度約20m的區域進行了振沖處理（後稱振沖牆，mur vibroflotté existant）。

振沖牆是根據1971年大滑坡的滑裂面進行設置的。設置了振沖牆後，滑坡則可能會如下圖發生。

然而，這種做法並不是就萬事大吉了。由2005年的駁船碼頭滑坡事故可以看出，目前還存在這樣一種隱患：

由於1972年建設的振沖牆並未穿透松砂層，滑坡可能會繞過振沖牆的底部發生滑裂。所以，新建的防護措施（同樣是採取振沖法處理）應該穿過松砂層的底部。

2. 駁船碼頭區域的防護方案

再來看看駁船碼頭區域。該區域在被滑坡摧毀之前採用的是鋼板樁+錨碇牆的典型水工結構。出於停泊船舶需要，鋼板樁前方存在港池挖深。地層同樣是分為松砂層和密砂層。

這就很奇怪了。鋼板樁已經打穿了松砂層，嵌固到密砂層中，為什麼還會發生滑坡呢？難道說即使穿透了松砂層，也還是會發生滑坡嗎？

若是這樣，則意味著北部海灘區域的新方案要被否定。出於對這項事實的懷疑，我覺得很有必要重新對北部海灘區域發生的滑坡進行研究。

北部海灘最近一次的大規模滑坡發生在2005年。Biscara（2012）匯總了在滑坡發生前三年的水下地形測量成果。

2004年，北部海灘還是外凸形狀。但在離岸邊300~400m距離的邊坡上，出現了幾條較深的海槽。

2005年，2004年出現的深槽，其中一條還在繼續發育。除了變得更大更寬以外，還一直向坡頂拓展。

2005年測量後不久，北部海灘就發生了滑坡。2006年進行測量時，已經明顯出現滑坡的特徵，海岸與1971年，1992年類似，又變成了內凹形狀。

這與我之前的想法有出入。我一直以為滑坡是從坡頂開始發展的，然後慢慢滑入海底；現在看來，洛佩茲角的水下滑坡是從坡腳向坡頂延伸發展的模式。

Van Den Berg（2002）提到了類似的水下滑坡模式，命名為retrogressive erosion（向源侵蝕）。下圖可以很清楚地認識這種模式。當區域①發生滑坡後，區域②臨水面變得陡峭，不久後也會發生滑坡，從而影響區域③的臨水面變得陡峭。依次類推，從整體來看，就是滑坡從坡腳慢慢向坡頂發展。

洛佩茲角發生的就是這種類型的滑坡。這也能很好地解釋為什麼駁船碼頭區域的鋼板樁會發生傾覆滑坡。

此時，由於前方松砂由滑坡引起的流失，使鋼板樁的嵌固深度變得很短。在兩邊土壓力不平衡性加強的情況下，鋼板樁結構的喪失了穩定性。

這就是駁船碼頭與北部海灘的區別：由於鋼板樁前方存在港池挖深，不僅要保證穿透松砂層，還要保證前方有足夠的土體，以保持被動土壓力和嵌固深度。

從上圖可以看出，新的防護方案中，鋼板樁不僅穿透了松砂層，在鋼板樁前後一定範圍內還要施工攪拌樁/旋噴樁（elements de soil-mixing），以保持被動區的土體不會流失。

後記

發生在洛佩茲角的故事還沒結束。

大自然的詛咒還會繼續發生。

新的防護方案到底是否真的能抵禦滑坡的影響？這個謎底還沒揭曉。

這個謎底可能要10年後才能解開了。

敬請關注下期文章「6.漂浮大陸：港珠澳大橋香港口岸漂移事件（一）」

本文轉載自我的個人微信公眾號：岩土沿途Geotech

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