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因滑坡产生大变形,测斜管被剪断后的修复并继续观测技术

2018-05-14李菁周英婷王颖

科技风 2018年25期
关键词:变形

李菁 周英婷 王颖

摘要:测斜管作为一种判断边坡的稳定性,或是对滑坡进行安全预警的有效手段,但因边坡出现较大变形,测斜管弯曲导致测斜仪探头无法下放,常规情况下,此测斜孔即为报废,本观测技术即是针对这一情况,利用即将报废的测斜孔,快速的进行修复,通过安装简易的外挂测读装置,实现连续观测,为工程安全提供可靠的第一手资料。

关键词:测斜管剪断;外挂装置;监测成果延续;变形

1 概述

为掌握边坡滑动剪切面的位置和位移方向,测斜仪的监测成果是判断边坡的稳定性,或是对滑坡进行安全预警最为可靠的依据。但当边坡出现较大变形时,测斜管在滑面处出现弯曲,致使测斜仪探头无法下放,常规情况下,此测斜孔即为报废,深部监测资料中断。本观测技术针对这一情况,利用即将报废的测斜孔,快速的进行修复,通过安装简易的外挂测读装置,实现连续观测,为工程安全提供可靠的第一手资料。

2 本观测技术的工作原理

注:X坐标为变形量(mm)Y坐标为量测深度(m)

边坡、滑坡变形监测中,采用滑动测斜仪监测为最常见的手段之一。测斜仪能同时获取地表下各个深度的变形量及变形方向。特别是对变形深度、变形方向及滑带变形特征的反映,对了解边坡的变形机理和变形发展趋势极为重要,是判断边坡的发展趋势,以及在边坡临滑前进行安全预警的最重要的支持依据。测斜仪的工作原理是通过探头测量测斜管与铅垂线之间夹角变化,将角度变化量换算成水平位移量。探头长度50cm,当边坡滑带处变形较大时,测斜管也随之变形、弯曲,导致探头放不下去,甚至出现将探头卡在测斜管内的事件。本观测技术是通过一个外接装置,将滑面处的变形引至地表装置上,直接进行测读(精度为mm级),并假设读取的变形量全部产生于滑面处,仍延续修复前的观测数据,把新数据进行累加成图,精度上较探头测量有所降低,但对于大变形的边坡而言,足以满足工程需求。

通过测斜仪观测,当边坡出现变形时,滑面深度与滑动方向即为已知,之后需要掌握的最关键的物理量就是变形体的变形参数。往往此时探头又放不下去,所以对工程安全的影响是巨大的。基于这一情况,笔者总结以往类似案例,通过研究、现场试验,完成了本观测方法,并在某边坡中投入使用,取得了良好的效果。图1为测斜孔(A向)观测孔深与时间过程线。

3 本观测技术的具体操作方法

本观测技术具体操作方法步骤如下:

(1)获取测斜孔参数。通过测斜管产生大变性前探头的观测成果,可知①测斜孔的有效测量深度;②滑面(剪切面)深度,滑带厚度;③变形体位移方向等信息。(2)孔口测读装置加工。采用大于110mm、长约1m~1.5m的钢管,在钢管一端焊接1个定滑轮,在钢管外壁上,粘贴1把50cm100cm钢板尺,位置与滑轮在同一铅锤线上。(3)加工钢条。按照测斜孔有效孔深加工钢条,厚2mm~3mm、宽10mm,长度根据材料而定。钢条两端钻6mm的孔,用以钢条接长,钢条接至孔口附近时,采用3mm的钢丝绳与钢条连接,用以挂重锤,并在钢丝上做指针。(4)钢条固定。首先将加工好的钢条放入测斜管内,逐根接长放至孔底。向测斜管内灌浆(注意:浆液需低于剪切面位置)。(5)孔口外挂装置安装。在测斜管孔口处挖一个深50cm,直径60cm~80cm的坑,首先将3mm的钢丝与固定钢条连接牢固,再将钢管套在测斜孔外并扶正,坑内回填混凝土至密实。(6)测取基准值。待混凝土初凝后,将孔口钢丝与配重块进行连接(约5KG),重锤稳定后,即可测取初始值,安装完成。

装置尺寸见图2。

4 本观测技术的优势

测斜仪在边坡或滑坡观测时,当出现大变形时,由于测斜管的弯曲、错位,致使测斜仪探头放不下去,观测被迫停止。重新钻孔安装测斜管,一是施工人员、机械安全隐患大;二是施工时间长;三是成本增加、四是原有監测资料无法与新资料对接。以往出现类似情况,都是放弃该测斜孔观测,转而利用外观测量的方法进行弥补。单一的外观成果缺少了内观成果的相互印证,而且所反映的仅是变形体的表面变形。因此,本观测技术的现实意义十分明显。在坡体出现较变形(滑面位置清晰),探头下放受阻,但测斜管尚未剪断前,立即进行外挂装置安装,利用即将报废的测斜管实现不间断观测。全套装置成本不超过500元,可在两小时内安装完成,待混凝土初凝后即可进行测读。真正实现快速、可靠、低成本、监测成果连续,后期可在外挂装置上另外安装各类传感器,即可实现远距离有线遥测和无线遥测。

5 结语

活动测斜仪观测一旦出现较大变形,探头将无法放下去,造成观测中断、测孔报废,监测数据不能连续,对变形体的发展趋势出现判断失准,所造成的后果,对工程本身及下方施工人员、设备的损失将是巨大的。本观测技术正是基于此情况,有效的解决了当测斜管变形,探头观测被迫停止后,利用一个外挂装置替代探头测读功能,继续进行观测,仍延续以前的观测成果,为边坡深部监测提供参考。

作者简介:李菁(1984),女,汉族,四川成都人,本科,工程师,从事水利水电工程安全监测工作。

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