剝隘鎮(zhèn)滑坡變形監(jiān)測網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

黃軍明,徐卓揆,魏 峰,張付民

(1.長江三峽勘測研究院有限公司(武漢),武漢 430074;2.長沙理工大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院,長沙 410114)

1 引言

廣西百色水利樞紐云南庫區(qū)剝隘鎮(zhèn)四、七、九片區(qū)古滑坡整體于2008年11月～12月在水庫蓄水、強(qiáng)降雨等作用下出現(xiàn)變形復(fù)活,滑坡前緣臨庫一帶出現(xiàn)較大規(guī)模的塌岸、道路橋梁開裂、房屋變形拉裂、水廠蓄水池漏水、公路擋墻裂縫發(fā)育等變形現(xiàn)象,引起當(dāng)?shù)鼐用窨只?。右江公司?008年11月17日建立并啟動(dòng)了滑坡變形體臨時(shí)變形監(jiān)測網(wǎng),由長江三峽勘測研究院有限公司(武漢)和中水珠江規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)有限公司合作,開始對滑坡變形實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控,并對測量成果進(jìn)行匯總分析,實(shí)時(shí)準(zhǔn)確提供滑坡變形情況,及時(shí)預(yù)測滑坡變形趨勢,為右江公司在滑坡應(yīng)急搶險(xiǎn)中的決策提供可靠的監(jiān)測資料(圖1)。

圖1 地表、深部變形監(jiān)測點(diǎn)及地下水長觀孔布置圖

對滑坡的治理,陸續(xù)進(jìn)行了一系列搶險(xiǎn)措施,包括水廠、九片區(qū)、四片區(qū)的抗滑樁支檔;七號(hào)溝的土石方回填加固;七片區(qū)的格構(gòu)錨防護(hù);地表排水系統(tǒng)的施工;20萬m3的甲村前緣壓腳工程。另外還有目前正在施工的1號(hào)、2號(hào)地下排水洞以及將要實(shí)施的70萬m3的甲村滑坡壓腳工程。剝隘滑坡的前期變形監(jiān)測在應(yīng)急搶險(xiǎn)過程中起了很重要的作用,為勘測、設(shè)計(jì)和施工方案實(shí)施有一定的指導(dǎo)意義。為了提高監(jiān)測精度和質(zhì)量,為了檢驗(yàn)治理工程效果,防止地質(zhì)災(zāi)害對當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳?cái)產(chǎn)的危害,在原有監(jiān)測方案的基礎(chǔ)上提出一個(gè)長期安全監(jiān)測的技術(shù)方案。

2 剝隘鎮(zhèn)滑坡變形監(jiān)測網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

在全面分析了現(xiàn)在監(jiān)測項(xiàng)目和條件的基礎(chǔ)上,建立了剝隘鎮(zhèn)滑坡變形監(jiān)測網(wǎng),進(jìn)一步加強(qiáng)剝隘鎮(zhèn)四、七、九片區(qū)滑坡整體的安全監(jiān)測,并及時(shí)向右江公司、工程監(jiān)理單位提供變形數(shù)據(jù)及分析結(jié)果,同時(shí)可為滑坡治理的工程設(shè)計(jì)及施工提供了精確的測量數(shù)據(jù)。剝隘鎮(zhèn)滑坡變形監(jiān)測網(wǎng)包括了5個(gè)方面的內(nèi)容。

2.1 滑坡地表變形監(jiān)測

2008年5月份以前的監(jiān)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)布置了29個(gè)臨時(shí)監(jiān)測點(diǎn),為了檢驗(yàn)治理工程效果,提高監(jiān)測精度,按照新的技術(shù)要求,新的地表變形監(jiān)測網(wǎng)重新設(shè)計(jì),在滑坡范圍內(nèi)共布置18個(gè)永久點(diǎn),埋設(shè)觀測墩埋(如圖1所示),按15d一次進(jìn)行周期監(jiān)測。采用Leica TCA2003型測量機(jī)器人觀測滑坡表層水平位移和垂直位移,水平位移觀測位移量中誤差為±5mm,垂直位移觀測位移量中誤差為±3mm。5月底和6月初進(jìn)行了初始值觀測(TP16、TP17、TP18初始值的觀測在6月底)。并對觀測的數(shù)據(jù)位移量按周期進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(表1、表2)。

表1 地表變形監(jiān)測水平位移(截至2010年7月30日) mm

表2 地表變形監(jiān)測垂直位移(截至2010年7月30日) mm

2.2 滑坡深部變形監(jiān)測

在監(jiān)測區(qū)布設(shè)深部變形監(jiān)測鉆孔,目前安裝和觀測6個(gè)孔(如圖1),按15d一次的周期進(jìn)行監(jiān)測,采用CX-03E鉆孔測斜儀進(jìn)行觀測,深層水平位移觀測位移量中誤差為±4mm/15m。自2009年2月以來經(jīng)過了近一年半的監(jiān)測,深部位移監(jiān)測孔觀測的基本情況見表3,深部位移監(jiān)測孔孔深-位移曲線圖見圖2(以IN06為例、其它監(jiān)測孔由于篇幅關(guān)系略去)。

表3 鉆孔深部位移變形監(jiān)測情況

圖2 IN06(ZK15)測斜孔位移曲線圖

2.3 應(yīng)力計(jì)、錨力計(jì)測量

如圖3所示,在水廠、九片區(qū)、四片區(qū)抗滑樁布置應(yīng)力計(jì)和錨力計(jì),進(jìn)行周期觀測(每月2次),采用南瑞NDA1411振弦式指示儀進(jìn)行觀測。應(yīng)力、錨力觀測值曲線見圖4。

圖3 應(yīng)力、錨力計(jì)安裝監(jiān)測布置圖

2.4 水文氣象觀測

水文氣象觀測項(xiàng)目包括右江水庫庫水位和剝隘降雨量,由右江公司水文測報(bào)系統(tǒng)每天進(jìn)行觀測記錄,每月及季度剝隘降雨量見表4,1月1日至7月1日降雨量總計(jì)530mm。

表4 剝隘鎮(zhèn)降雨量(2010年)

圖4 抗滑樁應(yīng)力計(jì)、錨力計(jì)測量值曲線圖

2.5 鉆孔地下水位觀測

剝隘鎮(zhèn)滑坡變形監(jiān)測網(wǎng)設(shè)計(jì)并建立有10個(gè)地下水位長期觀測孔,有ZK19、ZK28、ZK33、ZK37、ZK40、ZK44、ZK51、ZK55、ZK56、ZK65,平面布置圖見圖1,每月觀測二次以統(tǒng)計(jì)鉆孔地下水位的變化情況。

3 監(jiān)測預(yù)警值的確定

變形監(jiān)測預(yù)警值的確定是變形監(jiān)測技術(shù)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,根據(jù)滑坡的變形情況,設(shè)計(jì)人員參考有關(guān)資料,針對性地制定了以下預(yù)警值,作為剝隘滑坡監(jiān)測和預(yù)報(bào)應(yīng)急預(yù)案依據(jù)。

3.1 地表位移監(jiān)測

(1)Ⅰ級預(yù)警(紅色)。3個(gè)月的地表監(jiān)測累計(jì)位移量超過50mm或單次監(jiān)測位移增加量超過30mm。

(2)Ⅱ級預(yù)警(橙色)。3個(gè)月的地表監(jiān)測累計(jì)位移量超過40mm或單次監(jiān)測位移增加量超過20mm。

3.2 深部位移監(jiān)測

(1)Ⅰ級預(yù)警(紅色)。單月監(jiān)測累計(jì)位移量超過100mm或單次監(jiān)測位移增加量超過50mm。

(2)Ⅱ級預(yù)警(橙色)。單月監(jiān)測累計(jì)位移量超過60mm或單次監(jiān)測位移增加量超過30mm。

3.3 鋼筋應(yīng)力計(jì)

(1)Ⅰ級預(yù)警(紅色)。鋼筋應(yīng)力監(jiān)測測量值(絕對值)超過100MPa。

(2)Ⅱ級預(yù)警(橙色)。鋼筋應(yīng)力監(jiān)測測量值(絕對值)超過50MPa。

3.4 錨索錨力計(jì)

(1)Ⅰ級預(yù)警(紅色)。1000kN級預(yù)應(yīng)力錨索(除四片區(qū)Z41號(hào)樁外)錨力計(jì)測量值超過980kN,2000kN級預(yù)應(yīng)力錨索(四片區(qū)Z41號(hào)樁)錨力計(jì)測量值超過1500kN。

(2)Ⅱ級預(yù)警(橙色)。1000kN級預(yù)應(yīng)力錨索(除四片區(qū)Z41號(hào)樁外)錨力計(jì)測量值超過950kN,2000kN級預(yù)應(yīng)力錨索(四片區(qū)Z41號(hào)樁)錨力計(jì)測量值超過1200kN。

4 結(jié)語

剝隘鎮(zhèn)滑坡變形監(jiān)測網(wǎng)通過地表變形監(jiān)測對滑坡表面的變化進(jìn)行監(jiān)測,通過安裝鉆孔傾斜儀對滑坡內(nèi)部變化進(jìn)行監(jiān)測,另外在抗滑樁上安裝應(yīng)力計(jì)和錨力計(jì)對抗滑樁的受力情況進(jìn)行監(jiān)測,整個(gè)監(jiān)測網(wǎng)形成了立體的變形監(jiān)測系統(tǒng)。由于滑坡的變形,和地表水和地下水的關(guān)系很大,觀測剝隘滑坡范圍里降雨量情況,右江庫水位的升降情況,同時(shí)對滑坡內(nèi)的10個(gè)鉆孔的地下水位進(jìn)行觀測,整個(gè)監(jiān)測網(wǎng)同時(shí)形成了完整的變形監(jiān)測系統(tǒng),對掌握剝隘滑坡的動(dòng)向和變形趨勢,對滑坡地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)急搶險(xiǎn)工作起到了非常重要的作用。

從各項(xiàng)觀測值變化情況來看,觀測數(shù)據(jù)遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)預(yù)警值,前期滑坡治理措施已經(jīng)發(fā)揮著重要的穩(wěn)定作用,滑坡目前尚處在一個(gè)相對穩(wěn)定的狀態(tài)。隨著滑坡治理項(xiàng)目的完善和投入使用,剝隘滑坡的穩(wěn)定性將得到進(jìn)一步的提高。實(shí)踐證明,剝隘鎮(zhèn)滑坡變形監(jiān)測網(wǎng)為治理工作提供了正確可靠的變形數(shù)據(jù),這對保護(hù)當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳?cái)產(chǎn),起著非常重要的作用。

[1]地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目管理方法與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范全集編委會(huì).DZ/T 0227-2004.滑坡、崩塌監(jiān)測測量規(guī)范[S].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,2008.

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