趙 亮
(四川公路工程咨詢監理公司 四川成都 610000)
廣河高速公路K66滑坡治理監測淺析
趙 亮
(四川公路工程咨詢監理公司 四川成都 610000)
滑坡病害常發,地表變形監測、深孔位移監測已成為目前滑坡監測的主要方法。本文通過對廣河高速公路K66滑坡工程監測研究,達到準確判斷滑面位置,為綜合治理提供準確的設計依據,監控滑坡施工開挖過程的變形,為施工決策提供依據,確保安全。
滑坡;監測;變形
廣州至河源高速公路K66滑坡位于構造剝蝕的丘陵地區,滑坡所在位置處于山體的山脊部分,巖石性質為火山角礫巖,覆蓋了大量植被,坡勢較為平緩,極易蓄積水源。高速公路通過挖方路塹的方式經過此區域,導致路線右側出現了高約50米的人工滑坡。人工滑坡的出現打破了自然坡體地下水以及地表水流動的方向,導致其大量流向了人工滑坡區域。路塹滑坡在開挖施工期間,曾經發生過幾次大的滑坍,后刷方治理時形成“凹”形地貌,因此,滑坡坡面坡率變化較大。雨季的來臨,本滑坡所在區域接連發生大暴雨,造成坡體后緣地表水下灌,并與坡體地下水一起向路塹滑坡面滲流。根據現象勘測數據顯示,導致坡體失穩主要的原因是由于坡體后緣表水最大下滲速度達到了每小時30噸。所以,處理坡穩問題首先就要解決好地下水以及地表水。不僅如此,因為坡體長期受到地下水的侵襲,穩定性遭到嚴重的破壞,極易出現形變。
為進一步分析K66+250~K66+570路塹右側邊坡病害的成因、滑動性質、產生環境、發展變化條件,從定量方面確定各滑坡滑帶層數、深度、傾角等,了解治理工程實施順序與變形的關系,以及治理工程在實施過程中受諸如降雨、開挖、爆破等的影響程度,驗證治理工程的效果及工程布設的合理性,進一步優化設計等,對K66+250~K66+570段右側滑坡,除防治工程外,必需設計相配套的監測工程。監測對象一般包括深孔位移監測以及地表位移監測,監測的范圍是可以自由控制滑坡的形變之內。
2.1 深孔位移監測
(1)深孔位移動態監測的作用
不管是在施工過程中,亦或是一般狀況下,都必須對滑坡形變規律進行全面的掌握與及時的了解,未雨綢繆,泰山崩于前而面不改色。深孔斜測的主要作用是在對滑坡動態進行監測的過程中,能夠精確測量出巖土體深部側向位移量。這種方法不但能夠在特定的時間內或者周期內,使用連續的測量,精確的測量出滑坡巖土體十分細小的側向位移量,而且能夠精確的掌握到滑體的厚度以及了解到滑坡滑動帶具體埋深的具體方位。之后對滑坡形變產生的位移量、滑動方向以及滑動速率等重要參數使用科學的數學分析法進行分析,這樣就可以根據分析的結果科學的預測滑坡滑動的動態,從而可以提前設計相對應的解決措施,降低滑坡產生的影響。
(2)監測系統的組成
①內置導向槽測斜管:為了方便探測器的靈活使用,測斜管內壁一般都會配備十字交叉的“凹”型導向槽。測斜管往往都是一直埋藏在土體或者目標建筑物的關鍵部位中,按照監測的要求確定埋藏的深度,為了盡可能確保測量數據的精確性,一般都會將測斜管埋藏在巖土體下4.5米左右的位置,之后使用大量回填物將測斜管外壁附近的區域壓實,具體施工狀況如下所示:

圖1 測斜管的施工示意圖
②數據傳輸電纜:這種電纜一般都是同軸六股電纜,具有較強的防水性能,不僅能夠增加探測器的精度,而且能夠傳輸重要的信息。
③便攜式數據采集儀:其主要的作用就是接收探測器發出的電信號。
④棒式測斜儀探頭(探測儀):棒式測斜儀主要的作用是精確測量出由于巖土體發生形變從而導致測斜管出現極小的位移量,之后通過內置伺服加速器把測得的位移量經過一系列處理變成特定的電信號,最后使用特定的接發設備將電信號發送出去。
(3)數據分析方法以及檢測的原理
如果存在與下圖所示一樣的滑坡,在對測斜管進行埋藏的時候,有且只有一種埋藏方式,那就是把同組導向槽的方向和主要滑動的方向保持一致,這樣有利于后期數據的分析,按照順時針數序對其進行排列,依次命名為A+,B+,A-,B-,同時把A+指向方向作為滑坡滑動的趨勢。使用特定設備進行處理之后,測出四個導向槽的初始值依次是A+0,B+0,A-0,B-0,其中一次測得的數據依次是A+i,B+i,A-i,B-i。那么,每個測量深度的差值的計算公式就是:

其中,Ai(Bi)=L×SINθ×K;
L表示探測器自身測量長度,以米作為測量單位。
θ表示測斜管傾斜的角度,單位是度; K,Ki分別代表不同的轉換系數
在一定測量深度范圍內,巖土體的測向位移用DH=∑Δdi來表示,其中所有測量單位都是米。
之后結合DH以及di的結果就能夠繪制出對應的曲線圖,如下所示:

測點埋設后即開始監測,以盡快為設計提供依據。鑒于本滑坡區規模較大,滑坡的性質較為復雜,因此,在工程完工后宜繼續監測一年,以檢驗治理工程的效果。一年后,如無明顯位移即可結束。監控頻率可根據實際情況適當調整。關鍵時段加密觀測,相對較安全的情況應適當減少不必要的觀測次數。

表3 .1 滑坡監測點布設表

表3 .2 滑坡監測頻率表
滑坡穩定性評價判斷的依據一般包括下面幾個方面:
(1)坡頂以及坡面是否出現開裂現象,裂縫變化的動態;
(2)滑坡開挖工作結束之后,位移速率的變化趨勢;)
(3)最大位移速率應該不大于2mm/d;
在實際監測的過程中如果出現有上述一點或幾點現象時,都應引起注意,并通過其它項目的監測資料相互進行對照、比較分析,以進一步討論滑坡的穩定性,以便及早發現安全隱患情況,采取相應的補救措施。
根據K66+250~K66+570路塹邊坡監測數據分析,綜合判斷邊坡前期變形速度較快,近期已經整體基本穩定。
高速公路滑坡病害易出現,筆者全程參與了廣河高速公路K66滑坡監測工作,通過滑坡監測,主要達到如下目的:

圖4 .1 K66+365斷面塹頂深孔位移監測圖

圖4 .2 K66+365斷面塹頂地表位移監測圖
(1)準確的判斷滑面的位置,為綜合治理提供準確的設計依據;
(2)監控滑坡施工開挖過程的變形——位移動態,為施工決策提供依據;
(3)評判工后的效果檢驗。
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趙亮 男 (1983-4)本科 工程師 主要從事公路工程檢測工作。