关于监测技术在高速公路高边坡治理中的应用

2023-04-05刘龙

建材与装饰 2023年8期

刘龙

（贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州贵阳 550081）

0 引言

通过对现代高速公路的具体情况进行分析可以发现，高速公路线性指标高，投资大、工程建设难度大，而且会对周围生态环境造成一定程度破坏。因此，在高速公路建设与后期运行期间，需要沿线布置检测系统，做好监测与勘察、设计、施工等多项工作，保证高速公路建设后期投入运行的安全。

1 工程情况概述

某高速公路路段全长为26.586km，在进线高速公路建设时，为了满足高速公路之间车辆的具体通行需求，高速公路路基宽度为34.8m。在进行高速公路建设时，为了保证高速公路能够保持稳定，要依据高速公路实际情况，设置护坡道，将边坡高度控制在6.5m 以内，针对填方路段，应当将护坡道控制在1.2m。通过对该路段所在区域地形情况进行分析，可以确定该区域的山丘陵地貌，山体形态复杂，而且存在较大坡度，山体底部存在残坡积沟谷。

2 高速公路施工工艺

通过对高速公路情况进行分析，高速公路中的边坡种类不止有一种，从边坡形成角度进行分析，边坡的主要分为人工和天然两种类型，而从材质角度入手进行分析，则可以划分为盐质型、土质型两种。开展开挖施工作业前，施工人员需要对工程具体情况进行全面分析，做好防排水作业。施工开展时，要指派专人对边坡参数进行全面测量，以台阶法为基础，开展相应作业[1]。每完成一台阶开挖作业后，要随时对施工区域情况进行复测，如果在复测期间，发现偏差，要立即依据具体情况，完成相应调整工作，随时进行锚杆支护结构设置，提高高速公路工程整体稳定性，改善交通环境。需要施工人员注意的是，在进行边坡施工期间，容易受降雨影响，为了避免边坡遭受破坏，施工人员可以采用塑料布对相应区域进行覆盖，从而避免雨水冲刷边坡，破坏边坡。在高速公路施工中，将工程建设中采用的各项设备都运输到指定位置，确保施工材料足够，避免由于材料不足，而对后续施工开展造成不良影响，从而为后续高速公路施工营造出一个良好条件[2]。例如，在进行锚杆施工期间，要加固挖框格梁槽处理，施工现场设置的眼孔深度需要足够大，确保能够满足调整施工中采用的各项锚杆的要求。同时，完成对一个打孔眼处理后，要及时将锚杆置入，确保达到工程标准后，再开展后续注浆作业。

如果施工期间，深挖地段总体表现较为平缓，应当采用自卸车，为了提高开挖效率，需要与挖掘机进行配合应用。将线路作为手续施工作业开展基准，科学设置便道，确保最终设置的便道要能够满足自卸车灵活运行要求，能够快速抵达坡顶，由高向低开展开挖作业，实际施工进行时，每层深度控制在4m 左右。若深挖地段纵坡陡度较大，在这一情况下，汽车难以达到工程所在施工区域，要利用推土机进行处理，开展开挖作业。若开挖作业能够达到边坡平台位置，要利用机械开展平整处理，科学进行坡口桩位置设置后，立即开展后续施工作业。在开展开挖施工后，为了确保施工质量，需要做好相应监测作业[3]。从实际情况来看，开挖边坡监测依据工程性质、规模、要求等不同会存在一定差异，核心目的为：评估边坡稳定性与安全预警；科学评价边坡施工，对施工进行指导；改进后续分析采用的方法。施工人员在掌握工程监测目的和安全条件基础上，依据工程地形地貌和地质条件特点，科学选择作业涉及的监测变量与监测仪器，完成测点布置，通过对其进行应用，实现对高边坡开挖治理边坡稳定情况的监测，采取合理措施进行治理，从而改善交通环境[4]。

3 科学布置边坡监测系统

3.1 水准仪和全站仪的布置

为了能够明确GPS 监测点与岩体之间发生的移动与侧滑等各项现象，要在采用GPS 监测网基础上，通过科学方式完成对水准仪和全站仪的布置，对其进行利用，完成对局部岩体试剂滑坡情况的预报，完成相应监控作业[5]。在进行监测网布置时，要全面考虑边坡状况，以及监测网覆盖监测点位置，确定监测网点覆盖位置，依据具体情况，对工程实际情况进行明确。

3.2 明确GPS 边坡监测范围

在监测高速公路边坡时，应坚持因地制宜原则，这也就意味着在开展监测作业时，要全面考虑边坡区域地貌情况，明确周围情况，在实际设计期间，要依据地形高低情况，以及滑坡出现频率，确定监测覆盖区域。以项目作为基准，有针对性地进行监控设置，确保监测作业可行性，保证通过对GPS 进行应用，能够完成相应监测工作，提高数据准确性。

3.3 设计监测点，开展施工作业

通过对监测点的具体分布情况入手，开展相应分析工作，各个监测点主要集中在岩体、土地两个部分上。总的来说，针对岩体监测点，对采用的钢筋要做好标记，依据砂浆浇筑采用的方式，完成相应固定作业。在该过程中，要从实际情况入手，做好凿孔深度控制，其深度不得小于0.1m，如果条件允许，则可以适当增加深度，完成基础凿孔填埋作业后，对于预先设置的标记顶部，其需要超出岩面高度0.05m 为最佳。而针对土地监测点来说，要标记顶部钢筋，在这一情况下，采取嵌入法开展施工为宜。如果高速公路工程所在区域内的为电性高液限土，要科学控制标记填埋深度，要保持在土层基准线下，深度要在0.5m 以上[6]。

3.4 位移监测施工作业

高速公路边坡建设与治理期间，如果在设计施工中遇到雨季，持续降雨可能会导致边坡稳定性降低，降低高速公路工程整体质量，难以满足应用需求。因此，如果在雨季施工，要适当缩短监测周期，实现对高边坡滑坡合理监测，减少经济损失，以免引发事故，造成人员伤亡。高速公路高边坡在长期应用期间，受车辆荷载、雨水冲刷等各项因素影响，要做好监测作业，加强对高速公路边坡稳定性的关注，适当增加检测频率，应用水准仪和全站仪，完成相应监测[7]。在监测高边坡位移情况的同时，还应当做好高边坡巡查与管理作业，针对监测获取到的数据进行全面分析，对高边坡变化情况，以及破坏程度进行观察与计算，适当调整位移检测周期，精准预测高速公路高边坡可能发生的滑坡情况。

4 监测技术的应用

4.1 多次排险高速公路坡面

针对高速公路中的全部边坡结构来说，最高边坡是整个监测作业中最重要的一项内容，相关工作人员在具体工作开展时要加强对这一内容的重视，注重针对高速公路高边坡的排险。在进行监测点布置时，相关工作人员必须要充分考虑高速公路高边坡区域的实际情况，完成相应分析工作，以此作为依据，采取针对性措施，做好高速公路高边坡处理，从而保证采用的监测方法合理、可靠，为后续施工开展提供支持，从而建设出一个高质量的高速公路。治理高速公路高边坡期间，为了缩短工期，提高治理效果，经常会采用裂缝仪设备，而对于应用的设备，在将其投入应用前，要指派专人对其性能进行检查，确保其性能良好，能够满足应用需求，如果发现裂缝仪器设备性能出现问题，要及时维修，若无法通过维修使裂缝仪器设备性能恢复，应当及时进行更换，确保不会由于采用的裂缝仪器设备性能不佳而对工作开展造成不良影响。通过对高速公路高边坡情况进行监测，在不同监测时间获取到的数据如下。

（1）第8d 监测：该边坡各监测点无明显位移变化。

（2）第30d 监测：该边坡监测点水平方向最大累积位移12.5cm，竖直方向最大累积位移－5.3cm。

（3）第45d 监测：该边坡监测点水平方向最大累积位移18.2cm，竖直方向最大累积位移－9.5cm。

（4）第60d 监测：该边坡监测点水平方向最大累积位移25.5cm，竖直方向最大累积位移－15.5cm。

通过上述数据可以发现，该高速公路高边坡部分区域发生了显著的错位、沉降现象，针对这一现象，要依据实际情况，采取综合方式，进行针对性处理，对岩石松动，以及出现的各种破碎等不良现象进行适当控制，提高高速公路高边坡整体稳定性，降低事故发生概率。总而言之，高速公路高边坡受张拉作用影响，坡顶处岩石将会发生破裂问题，这会对高速公路的应用造成不良影响，此时，要通过大孔微裂爆破方式，将产生的各种垃圾清理干净，不得出现任何杂质，以免对后期应用产生不良影响。需要注意的是，由于坡面上土石受各项因素影响，会呈现出显著松散特性，为了实现对高速公路整体质量能够达到要求，在进行加固处理时，可以采取浇灌方式实现，采取浇灌方式处理时，要做好控制作业，保证整个浇灌作业能够按照事先制定好顺序进行，不得为了加快施工速度，随意更改施工流程，以免由于浇灌不合理，导致加固效果不达标。同时，还要进行巡视，从而实现对高速公路高边坡中出现的各种裂缝的排查，以免在监测期间，由于工作人员问题，出现监测遗漏问题，这也是保证高速公路投入应用后，能够保持稳定性的一项关键措施。

4.2 做好监测人员安全管理作业

针对高速公路所在区域情况进行分析发现，由于该高速公路所在区域存在大量高山，而且坡度大，整体地形情况较为复杂，在各项工作开展时，面临的难度较大，如果不做好控制，将会引发事故，不仅会影响工作质量，甚至会危及工作人员的生命。因此，受高速公路工程所在区域地理环境影响，相关工作人员在对高边坡情况进行监测时，一方面需要做好相应监测作业，另一方面还要做好自身保护，以免监测时发生事故，造成人员伤亡。监测高速公路高边坡过程中，要坚持以人为本，确保采用的各项监测技术能够满足应用需求，能够带来良好应用效果，并且针对监测结果采取合理措施进行处理，保证最终建设高速公路质量能够满足应用需求，改善交通环境，促进经济发展。从监测人员角度对问题进行分析，监测人员必须具备较强的安全意识，通过学习掌握先进技术，不断积累工作经验，以正确态度面对高速公路高边坡监测作业，各项监测作都必须要严格依据相应的规范进行，确保通过监测获取到的各项数据准确无误。

4.3 综合应用监测技术开展作业

针对高速公路高边坡监测来说，综合应用监测技术十分重要，具体作业开展时，要充分考虑高速公路所在区域实际情况，依据实际情况，采取有针对性、符合要求的监测手段。若条件允许，要依据高速公路高边坡情况，合理融合不同类型的监测技术，在地区地形较为复杂情况下，提出相应监测要求，后续相应监测作业开展要严格依据指定要求进行。若高速公路高边坡所在区域地形情况十分复杂，监测作业开展起来面临的难度较大，为了保证监测作业顺利进行，获取到的监测数据精准无误，可以通过对GPS 监测方式进行应用，完成相应监测作业，同时，还应当在这一基础上，适当引入水准仪等设备，从而打造出一个能够满足应用需求的监测方式，需要注意的是引入水准仪性能必须良好，通过精细化方式，对高速公路高边坡位移与滑动情况进行明确，以监测获取到的数据作为基础，进行3D 位移图绘制，实现对真实情况的有效分析。如果监测高速公路高边坡期间，发现出现了明显滑动与位移情况，为了提高高速公路质量，在处理时要采取浇筑方式进行。同时，针对碎落台，要确保其宽度足够，通过对其进行应用，能够承受边坡滑落碎石等各项物质，而且要在外部进行混凝土挡土墙设置，保证行驶在高速公路上的车辆不会由于滑体坍塌而引发事故，造成经济损失，以及人员伤亡。