西南某邊坡變形監(jiān)測分析

張克利 吳磊 宋勇

(貴州中建建筑科研設計院有限公司，貴州貴陽 550006)

1 概況

云貴高原某邊坡，位于貴州省境內。地勢南東高，北西低。最低點為北西側小溪內，高程約412.0 m，最高點在斜坡頂部，高程約458.1 m，區(qū)內最大高差46.1 m，邊坡傾向 273°∠30°。由于工程建設需要，在場區(qū)南東側斜坡形成一高約7 m～10 m的直立邊坡，長度約180 m。

工程場區(qū)氣候屬于亞熱帶河谷氣候特征，雨水充沛，多年平均降水量1 036.4 mm，每年5月～9月為雨季，占全年降雨量的80%左右。該斜坡為侵蝕溝谷斜坡地貌，巖性以侏羅系下統(tǒng)自流井群綦江段(J1-2zl1)，灰綠色中厚層強風化～中風化石英砂巖為主，并夾有紫紅色薄層泥巖，厚度約10 cm。薄層泥巖位于卸荷拉伸區(qū)，以及雨水入滲，成為該邊坡不穩(wěn)定的控制性邊界條件。

由于卸荷以及雨水入滲，加之邊坡開挖，薄層泥巖以上易形成不穩(wěn)定滑坡體。一旦出現(xiàn)險情，其后果不堪設想。需對邊坡采取多種方法進行監(jiān)測，對監(jiān)測結果進行分析，有助于判斷坡體的的穩(wěn)定性，及支護效果的評價［1］。

2 基本地質條件

場地地質構造屬于揚子準地臺遵義斷拱畢節(jié)東向構造變形區(qū)，出露地層為侏羅系下統(tǒng)自流井群綦江段(J1-2zl1)，灰綠色中厚層狀石英砂巖夾薄層紫紅色薄層狀泥巖。巖層產狀:323°∠24°，主要發(fā)育兩組節(jié)理:72°∠85°，163°∠81°。與巖層層面相交，將巖層切割成楔形體。主要地層有:

1)第四系松散層(Qdl):分布于邊坡表層，為褐黃色粉質粘土，厚0 m～1.0 m，可塑狀態(tài)，夾少量碎石，含量約10%，粒徑多為2 m～8 cm，結構松散。2)侏羅系下統(tǒng)自流井群綦江段(J1-2zl1):灰綠色中厚層狀石英砂巖夾紫色薄層狀泥巖，強風化～中風化，節(jié)理裂隙發(fā)育。該場地縱向剖面圖見圖1。

圖1 縱向剖面圖

3 監(jiān)測分析

該邊坡采用地表位移監(jiān)測與深部位移監(jiān)測相結合的監(jiān)測方案。地表位移使用觀測墩進行監(jiān)測，每個高程一般采用3個～5個點;深部位移采用鉆孔測斜儀進行監(jiān)測，測量深度為25 m～30 m。

3.1 地表位移監(jiān)測

根據現(xiàn)場實際條件共設置13個監(jiān)測點(見圖2)。縱坡面選擇3個觀測點:TP3，TP8，TP12開挖及加固階段，每組數(shù)據206個，橫剖面選取3個觀測點:TP2，TP3，TP4開挖及加固階段，每組206個，對統(tǒng)計數(shù)據進行相關性分析(見表1，表2)。

圖2 外部觀測布置示意圖

表1 監(jiān)測點數(shù)據統(tǒng)計表

表2 監(jiān)測數(shù)據相關性系數(shù)

根據統(tǒng)計結果:縱橫剖面的數(shù)據相關性均較好，尤其是橫剖面變形一致性更好，相關性高，表明橫剖面坡體呈現(xiàn)整體運動趨勢比縱剖面明顯。縱坡面上不同高程坡體變形具有相對獨立性。

數(shù)據進行分析，選擇相關的監(jiān)測點進行對比，具有很好的相關性。

邊坡觀測點TP3與TP8在X方向變形最為顯著，TP3累計位移于2012年6月15日發(fā)生了較大的變化，5 d位移達15.76 mm，Y方向的位移變化較小，變形指向坡腳，此后坡頂高程450 m處出現(xiàn)局部裂縫。2011年6月15日開挖深度6 m～8 m時，坡頂處出現(xiàn)地裂縫，裂縫橫向延伸約11 m。施工單位立即停止開挖，反壓處理，立即變更支護設計，召開專家咨詢討論會議，對該邊坡滑動體采用大截面抗滑樁，錨索加固等措施，2011年11月份雨季過后，抗滑樁施工，2012年5月施工完畢，再次開挖，樁錨逐漸發(fā)揮作用，邊坡變形趨于穩(wěn)定［2］，表明支護措施效果明顯(見圖3)。

3.2 深部位移

在邊坡不同高程上共布置4個測斜管，由鉆孔測斜監(jiān)控曲線表明:深部位移曲線位移特征為“D”型［3］，可發(fā)現(xiàn)明顯的剪切帶。其中剪切帶分別位于443.5 m高程，與軟弱夾層高程位置一致，A，B向剪切位移相差較大，A向位移大于B向位移?？梢娖麦w有沿軟弱夾層向坡腳滑動的趨勢(見圖4)。

圖3 縱剖面累計位移量—時間過程曲線

圖4 深部位移典型曲線

根據監(jiān)控資料，測斜管的剪切位移坡體變形由下向上傳遞，符合牽引式變形的基本特征。根據后期變形的監(jiān)控，加固支護后邊坡變形趨于收斂。

4 結語

1)通過不同的監(jiān)測手段，表明對邊坡的同一變形，不同的監(jiān)測儀器具有相同的響應，為邊坡的信息化施工提供了可靠的數(shù)據，對邊坡的設計具有指導性的意義。2)邊坡變形，由低高程向高高程逐漸減小，為牽引式破壞。3)邊坡出現(xiàn)兩次變形，根據變性特征，兩次變形存在不同的成因。4)支護設計的變更以及支護工作的逐步實施，有效的控制了邊坡的變形，現(xiàn)今邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

［1］ 黃秋香，汪家林，鄧建輝.基于多點位移計監(jiān)測成果的坡體變形特征分析［J］.巖石力學與工程學報，2009，28(zl):2667-2673.

［2］ 張 敏，黃潤秋.小灣水電站進水口高邊坡變形機理分析及工程意義［J］.工程地質學報，2009，17(1):62-69.

［3］ 靳曉光，李曉紅，王蘭生，等.滑坡深部位移曲線特征及穩(wěn)定性判識［J］.山地學報，2000，18(5):440-444.

［4］ 邱志勇.高邊坡變形監(jiān)挖量測技術［J］.山西建筑，2011，37(11):59-60.