鉆孔傾斜儀在某滑坡變形監測中的應用

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0 引言

鉆孔傾斜監測儀是用來監測巖體內部水平位移的儀器之一，是目前巖土邊坡工程變形監測中較有效的監測手段。它可以監測鉆孔內各個位置的水平位移，以判斷巖體產生位移的部位、大小和方向，定期監測可獲得時間與累積位移的關系，結合考慮監測期間的天氣情況、坡體變形狀態和巖土體變形的自身規律等因素，其結果可以為滑坡治理設計理論提供依據，同時也可以為預報險情提供參考資料。因此，利用鉆孔傾斜儀對鐵路邊坡工程進行變形監測有著極其重要的意義。

1 滑坡概況

某鐵路在K80+506～K80+690段進行路塹開挖施工時，線路左側山坡自K80+506至K80+625段產生裂縫，并在K80+506～K80+530段路面出現鼓脹現象;在暴雨和該段右側路面繼續開挖后，其變形加劇，裂縫最大張開寬度達1.50 m，最大錯落高度達1.20 m，致使路基開挖被迫停止。滑體物質組成從上至下分別是第四系種植土、坡積亞粘土、碎石土及震旦系硅化含礫砂巖、硅化砂質板巖(夾薄層灰綠色泥質板巖，泥質板巖部分全風化為亞粘土)、板溪群硅化砂巖。為了給治理設計提供關于滑面的信息，必須對其進行全面的地質調查和深部位移變形監測等措施。

2 變形監測

2.1 鉆孔測斜儀的工作原理

當傳感器探頭相對于地球重心方向產生傾角θ時，由于重力的作用，傳感器中靈敏元件相對于鉛垂線方向擺動一個角度(α)，通過高靈敏的微電子換能器將此角度轉換成信號，經過分析處理，將測得的數據存入儀器中(見圖1)。

監測原理：將測斜管埋入滑坡體內一定的深度，視測斜管底端水平位移為零，即位于穩定地層。深部位移監測孔平面布置圖見圖2。為了便于數據處理，規定測斜管導槽順滑動方向為y方向且設測管向坡外傾斜為正向;x正向與y正向呈逆時針夾角90°。測量時從孔底開始，每隔0.5 m讀數一次，測孔時，正反方向各測量一次，將正向測量值V+和180°負向測量值V－代入下式計算，即可得到該點的位移Δi=0.5×(V+－V－)，mm;鉆孔孔口的合位移量為其中，Ux為x向位移，mm;Uy為y向位移;α為合位移的方位角;Ly為y向方位角。

2.2 變形監測結果分析與評價

根據該滑坡深部位移監測成果顯示，累積位移—深度曲線主要呈現“r”形，圖3，圖4是1號監測孔的相關曲線。

根據1號孔的監測結果顯示，12 m處曲線出現明顯的轉折且后測的曲線都比前一次更靠外，規律性很強，顯然是由于測管在此處受到滑坡的有力推動才發生的滑動，即在地面以下12 m處是該滑坡的最下層滑動面，鉆探所得該處地層為硅化砂質板巖(夾薄層灰綠色泥質板巖，泥質板巖部分全風化為亞粘土)，由于地下水的作用，該薄層泥質板巖呈軟塑狀。3 m左右是次級滑面，也是亞粘土與碎石土的交界面處，與鉆探資料判斷的結果相吻合。

3 結語

1)滑坡深部位移監測是研究滑坡深部位移變形的有效手段之一，它能準確的發現滑動面的位置，而且可反映出滑坡的變形機理及發展趨勢。2)根據滑坡深部位移監測資料，可研究滑坡的穩定性判識，確定滑坡臨界失穩速率，對防災預報和治理工程設計提供信息。實踐表明，鉆孔測斜儀在滑坡監測中的應用是可行的。3)由于在設計過程中邊坡地質勘探難以非常詳細準確，勘探報告只能局部反映邊坡的地質情況，從而使得邊坡方案的設計不周全、不完善，再加上邊坡開挖裸露后，外部惡劣環境的不確定性增加了邊坡失穩的可能性，所以，在邊坡開挖后及時設置深部位移觀測點，通過測量和分析，可以預先知道邊坡的發展趨勢，及時采取預防措施。4)使用鉆孔傾斜儀監測邊坡具有成本小，可操作性強，作用大的特點，在許多實際工程運用中取得了良好的效果。

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［3］ 薛桂玉，李 民，何金平.三峽工程中高邊坡測斜儀的施工埋設與監測［J］.大壩觀測與土工測試，1999，23(1)：5-7.

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