山體滑坡治理施工變形監測

（中煤長江生態環境科技有限公司，江蘇南京 210046）

0.引言

南京國防園是著名的游覽勝地和戰場遺址，是開展國防教育、軍事科普知識、應急避險知識普及以及軍事體驗為一體的綜合性場館。園內地形起伏較大，自然條件優越，名勝古跡與山、水、城、林融為一體。受連續降雨影響，國防園西南側山體小洼地發生滑坡地質災害險情，上山道路出現張拉裂縫，坡面樹木傾斜、土體滑塌，威脅到人民群眾和景區的安全，影響了園區生態環境的穩定性，不利于景區的正常運行，地方政府進行了該隱患區的地質災害治理，為保證施工安全，特進行了該項目的變形監測工作。

1.監測的目的

根據《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ/T0219-2006）等相關規范規定，本項目監測工作的主要目的是保證施工安全監測和防治效果監測。本次監測工作突出重點，建立了較完整的監測剖面和監測網，使之系統化、立體化[1]。整個監測系統包括監測儀器、數據采集、儲存和傳輸、數據處理、信息反饋、預測預報等環節，以便能及時、快速對邊坡體變形破壞進行分析反饋。

2.監測原則及依據

2.1 監測原則

在充分利用園區原有監測數據資料的基礎上，此次監測貫穿于整個項目施工全過程，對邊坡的變形、應力等情況進行實時監測，不僅為安全施工提供保障，還為園區后期穩定性評價提供數據支持。本監測項目包括施工安全監測（地面變形監測、地表裂縫監測、地下水動態監測）和防治效果監測，以監測結果作為反饋設計、指導施工和評價治理效果的依據。

2.2 監測依據

（1）《國家水準測量規范》；

（2）《國家三角測量和精密導線測量規范》；

（3）《大地形變測量規范》；

（4）《工程測量技術規范》（GB50026-2015）；

（5）《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013）；

（6）《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ/T0219-2006）；

其他相關法律、法規、規范、規程。

3.監測實施方案

根據現場實際情況，本次監測工作的內容主要包括施工安全監測和防治效果監測（竣工初步驗收后進行）。本次施工安全監測主要是布設位移監測點進行地表變形監測，周期從施工單位進場開始至施工結束撤場。根據工程特點，布置地表水平位移和垂直位移監測點、地表水平位移、地表垂直位移、支護結構水平位移、支護結構垂直位移、深層水平位移、裂縫監測點。

地表變形監測是防治工程中常用的方法，觀測儀器可以采用全站儀參照《工程測量技術規范》中二級水準測量精度要求，觀測被監測物體的水平位移、垂直位移，并計算其變化速率。地表裂縫位錯監測一般采用伸縮儀、位錯儀、鋼尺、千分卡等進行，了解地表裂縫伸縮變化和位錯情況，測量精度要求在0.1mm～1 mm。

監測頻率為邊坡施工階段每天監測一次，施工完成后前三個月每 15d監測一次，若監測結果穩定，可每月監測一次；雨季、汛期應每天監測一次或數小時一次，甚至連續跟蹤監測；監測期限不少于1個水文年[2-3]。

預警值設定：監測點位移速率達2mm/d 或累計值達30mm，具體預警值將根據監測中間成果確定，如出現異常情況，應及時通知相關單位，采取必要的應急措施。

3.1 監測控制網布設及測量精度

（1）水準控制網。基準網的布設：根據現場測量需要，控制點設置在安全穩定區域。在滑坡區底部設置2處基準點，滑坡區頂部設置1處基準點，工作基點定期與基準點聯測，工作基點的位置選擇在通視、使用方便、安全、穩定并容易尋找的地方[4-5]。

（2）控制網復測。在監測過程中，定期對建立的平面控制網和高程控制網進行復測，方法如下：

平面控制網利用后方交會的方法，測定測站點和兩個已知方向的夾角，計算每次的變化量。從而判定該基準點是否存在蠕動或偏心。對偏心的數據進行評價，判斷滑坡體位移觀測結果的影響。并對位移值走出適當的修正。

高程控制網則利用幾何二等水準的方法測定工作基點，并和更高等級的水準基點進行聯測，并且閉合差符合二等水準線路限差的要求，并對工作基點及時作出適當的修正。

3.2 坡面沉降監測

監測方法：采用閉合水準測量方法，使用徠卡DNA03電子水準儀（精度0.01mm）觀測，采用電子水準儀自帶記錄程序，記錄外業觀測數據文件。

3.3 支護結構及坡面水平位移監測

（1）測點埋設要求。坡面水平位移監測點與坡面沉降監測點采用同點觀測。支護結構水平位移監測點埋設，在格構梁澆混凝土抹平后，插入測釘和棱鏡頭（與格構梁平行），等待1d～2d混凝土凝固。

（2）監測方法及數據采集。水平位移監測主要使用拓普康全站儀及配套棱鏡組等進行觀測。本工程采用小角度法和極坐標法結合進行監測。

3.4 坡面土體深層水平位移監測

（1）測點埋設方法。測斜管選用內徑70mm的PVC管，其外壁有一對凹槽，內壁有二對相互垂直深3mm的導槽。其測點埋設方法如下：

在邊坡邊線處用鉆機成孔至坡底或巖石，深度約7m～10m，將PVC測斜管埋于鉆孔內，測斜管管口封閉，接頭處應連接牢固并密封。測斜管的導槽應垂直于邊坡邊線，用綠豆砂將孔壁與管壁之間的空隙填充密實，最后在埋好的測斜管上做好保護措施和警示標志以免破壞。

（2）深層水平位移觀測方法。監測儀器采用CX-901F測斜儀以及配套PVC測斜管。觀測方法如下：

1）用模擬測頭檢查測斜管導槽。2）當測斜儀測讀器處于開啟狀態，緩慢將測頭導輪放至管底，然后沿導槽由管底自下而上每隔0.5m讀一次數據，記錄測點深度和讀數。觀測結束后，將測頭旋轉180°后再插入同一對導槽內，依照前一次的測點深度進行重復觀測，并讀取觀測數據[6]。3）對比同一深度的兩次觀測數據，出現數據異常應及時補測。

4.監測情況分析

本次監測自治理工程施工前開始至竣工后，進行了為期8個月的不定期監測，共計完成對4個沿滑坡頂布設監測點的垂直位移監測31次，分別對13沿格構梁上中下布設的監測點的坡面水平監測89次，對3個埋設于滑坡面東、中、西部的監測孔的深層水位監測42次，對4個沿裂縫處布設的裂縫監測點的地面形變測量87次。監測預警值初步點位移速率達 2mm/d 或累計值達 30mm，具體將根據監測中間成果確定，如出現異常情況，及時通知相關單位采取必要的應急措施。

4.1 深層水平位移監測數據分析

由圖1～圖3可以看出CJ1～CJ3的深層水平位移隨時間的變化趨勢，其中CJ1于2020年6月10日開始監測；CJ2于2020年6月4日開始監測；CJ3于2020年7月1日開始監測。

圖1 CJ01位移—時間曲線圖

圖2 CJ02位移—時間曲線圖

在此期間，各個孔為的累計位移未超過報警值（30 mm），從數據觀察來看，目前屬于穩定狀態。其中CJ1 在6月22日0.5m處因施工壓頂梁影響破壞，換管繼續監測，導致累計最大位移6.1mm；CJ2在7月5日和7月6日因施工管線埋設影響，導致累計最大位移21.9mm；CJ3 位于東側邊坡坡頂樹林處，保護較好，累計最大位移1.2mm。CJ1在10月份由于園區美觀和游客安全，應甲方要求以及綜合考慮，將地面以上管削平，影響數值變化，目前繼續監測中，未超報警值[7]。

4.2 坡面、支護結構位移監測數據分析

由圖4、圖5可以直觀看出邊坡水平和豎直位移反應的邊坡變化情況：

圖4 水平位移—時間曲線圖

圖5 垂直位移—時間曲線圖

從2020年5月2日至12月30日，水平位移累計最大值是2020年5月27日的JC1點的1.9mm；豎直累計位移最大值是2020年5月13日JC2點的3.9mm。施工過程中，位移數據變化不斷浮動，截至到9月30日邊坡工程主體完工后，監測數據顯示邊坡變化速率位移最大值均小于設計預警值2.0mm/d，邊坡變化均在設計預警值30mm之內，趨于穩定。

4.3 裂縫監測數據分析

由圖6可以看出LF2在2020年5月30日施工影響變化較大為0.5mm，但未超預警值（2mm/d），其余變化速率為0.05mm/d～0.1mm/d，最大的累計位移LF2點為0.7mm，累計變化率小于設計預警值30mm，從數據上看，變化且處于穩定。

圖6 裂縫監測—時間曲線圖

5.結語

山體滑坡監測是一項長期性工作，應建立較完整的監測剖面和監測網，使之系統化、立體化。從本文的監測網數據顯示滑坡體無變形、無下滑跡象，坡體呈穩定狀態，實踐結果證明，該方法在山體滑坡治理監測中有效可行的，可供同類工程參考與借鑒。