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广河高速公路K66滑坡治理监测浅析

2017-04-24

四川水泥 2017年1期
关键词:路堑坡体滑动

赵 亮

(四川公路工程咨询监理公司 四川成都 610000)

广河高速公路K66滑坡治理监测浅析

赵 亮

(四川公路工程咨询监理公司 四川成都 610000)

滑坡病害常发,地表变形监测、深孔位移监测已成为目前滑坡监测的主要方法。本文通过对广河高速公路K66滑坡工程监测研究,达到准确判断滑面位置,为综合治理提供准确的设计依据,监控滑坡施工开挖过程的变形,为施工决策提供依据,确保安全。

滑坡;监测;变形

1、工程概况

广州至河源高速公路K66滑坡位于构造剥蚀的丘陵地区,滑坡所在位置处于山体的山脊部分,岩石性质为火山角砾岩,覆盖了大量植被,坡势较为平缓,极易蓄积水源。高速公路通过挖方路堑的方式经过此区域,导致路线右侧出现了高约50米的人工滑坡。人工滑坡的出现打破了自然坡体地下水以及地表水流动的方向,导致其大量流向了人工滑坡区域。路堑滑坡在开挖施工期间,曾经发生过几次大的滑坍,后刷方治理时形成“凹”形地貌,因此,滑坡坡面坡率变化较大。雨季的来临,本滑坡所在区域接连发生大暴雨,造成坡体后缘地表水下灌,并与坡体地下水一起向路堑滑坡面渗流。根据现象勘测数据显示,导致坡体失稳主要的原因是由于坡体后缘表水最大下渗速度达到了每小时30吨。所以,处理坡稳问题首先就要解决好地下水以及地表水。不仅如此,因为坡体长期受到地下水的侵袭,稳定性遭到严重的破坏,极易出现形变。

2、监测方法

为进一步分析K66+250~K66+570路堑右侧边坡病害的成因、滑动性质、产生环境、发展变化条件,从定量方面确定各滑坡滑带层数、深度、倾角等,了解治理工程实施顺序与变形的关系,以及治理工程在实施过程中受诸如降雨、开挖、爆破等的影响程度,验证治理工程的效果及工程布设的合理性,进一步优化设计等,对K66+250~K66+570段右侧滑坡,除防治工程外,必需设计相配套的监测工程。监测对象一般包括深孔位移监测以及地表位移监测,监测的范围是可以自由控制滑坡的形变之内。

2.1 深孔位移监测

(1)深孔位移动态监测的作用

不管是在施工过程中,亦或是一般状况下,都必须对滑坡形变规律进行全面的掌握与及时的了解,未雨绸缪,泰山崩于前而面不改色。深孔斜测的主要作用是在对滑坡动态进行监测的过程中,能够精确测量出岩土体深部侧向位移量。这种方法不但能够在特定的时间内或者周期内,使用连续的测量,精确的测量出滑坡岩土体十分细小的侧向位移量,而且能够精确的掌握到滑体的厚度以及了解到滑坡滑动带具体埋深的具体方位。之后对滑坡形变产生的位移量、滑动方向以及滑动速率等重要参数使用科学的数学分析法进行分析,这样就可以根据分析的结果科学的预测滑坡滑动的动态,从而可以提前设计相对应的解决措施,降低滑坡产生的影响。

(2)监测系统的组成

①内置导向槽测斜管:为了方便探测器的灵活使用,测斜管内壁一般都会配备十字交叉的“凹”型导向槽。测斜管往往都是一直埋藏在土体或者目标建筑物的关键部位中,按照监测的要求确定埋藏的深度,为了尽可能确保测量数据的精确性,一般都会将测斜管埋藏在岩土体下4.5米左右的位置,之后使用大量回填物将测斜管外壁附近的区域压实,具体施工状况如下所示:

图1 测斜管的施工示意图

②数据传输电缆:这种电缆一般都是同轴六股电缆,具有较强的防水性能,不仅能够增加探测器的精度,而且能够传输重要的信息。

③便携式数据采集仪:其主要的作用就是接收探测器发出的电信号。

④棒式测斜仪探头(探测仪):棒式测斜仪主要的作用是精确测量出由于岩土体发生形变从而导致测斜管出现极小的位移量,之后通过内置伺服加速器把测得的位移量经过一系列处理变成特定的电信号,最后使用特定的接发设备将电信号发送出去。

(3)数据分析方法以及检测的原理

如果存在与下图所示一样的滑坡,在对测斜管进行埋藏的时候,有且只有一种埋藏方式,那就是把同组导向槽的方向和主要滑动的方向保持一致,这样有利于后期数据的分析,按照顺时针数序对其进行排列,依次命名为A+,B+,A-,B-,同时把A+指向方向作为滑坡滑动的趋势。使用特定设备进行处理之后,测出四个导向槽的初始值依次是A+0,B+0,A-0,B-0,其中一次测得的数据依次是A+i,B+i,A-i,B-i。那么,每个测量深度的差值的计算公式就是:

其中,Ai(Bi)=L×SINθ×K;

L表示探测器自身测量长度,以米作为测量单位。

θ表示测斜管倾斜的角度,单位是度; K,Ki分别代表不同的转换系数

在一定测量深度范围内,岩土体的测向位移用DH=∑Δdi来表示,其中所有测量单位都是米。

之后结合DH以及di的结果就能够绘制出对应的曲线图,如下所示:

3、测点布设及监测频率

测点埋设后即开始监测,以尽快为设计提供依据。鉴于本滑坡区规模较大,滑坡的性质较为复杂,因此,在工程完工后宜继续监测一年,以检验治理工程的效果。一年后,如无明显位移即可结束。监控频率可根据实际情况适当调整。关键时段加密观测,相对较安全的情况应适当减少不必要的观测次数。

表3 .1 滑坡监测点布设表

表3 .2 滑坡监测频率表

滑坡稳定性评价判断的依据一般包括下面几个方面:

(1)坡顶以及坡面是否出现开裂现象,裂缝变化的动态;

(2)滑坡开挖工作结束之后,位移速率的变化趋势;)

(3)最大位移速率应该不大于2mm/d;

在实际监测的过程中如果出现有上述一点或几点现象时,都应引起注意,并通过其它项目的监测资料相互进行对照、比较分析,以进一步讨论滑坡的稳定性,以便及早发现安全隐患情况,采取相应的补救措施。

4、部分监测结果

根据K66+250~K66+570路堑边坡监测数据分析,综合判断边坡前期变形速度较快,近期已经整体基本稳定。

5、结束语

高速公路滑坡病害易出现,笔者全程参与了广河高速公路K66滑坡监测工作,通过滑坡监测,主要达到如下目的:

图4 .1 K66+365断面堑顶深孔位移监测图

图4 .2 K66+365断面堑顶地表位移监测图

(1)准确的判断滑面的位置,为综合治理提供准确的设计依据;

(2)监控滑坡施工开挖过程的变形——位移动态,为施工决策提供依据;

(3)评判工后的效果检验。

[1]王恭先.滑坡防治的国内外现状[J] .中国地质灾害与防治学报,1998,9

[2]谭红霞.高等级公路路堑边坡动态优化设计及综合防护系统研究[D] .湖南大学,2003

[3]潘家铮,建筑物的抗滑稳定性分析和滑坡分析[M] .北京:水利出版社,1980

[4]王亮清.抗滑桩在滑坡治理工程的应用研究[D] .中国地质大学,1999

[5]王恭先.预防滑坡的原理和方法[A] .滑坡文集编委会主编.滑坡文集(第16集)[C] .北京:中国铁道出版社,2003

U45

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1007-6344(2017)01-0022-02

赵亮 男 (1983-4)本科 工程师 主要从事公路工程检测工作。

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