鉆孔測斜儀在公路填方滑坡監(jiān)測中的應(yīng)用

羅 潔，謝向桂，劉 迅

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

鉆孔測斜儀在公路填方滑坡監(jiān)測中的應(yīng)用

羅 潔，謝向桂，劉 迅

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

以貴州晴隆至興義高速公路T2合同段ZK19+260～ZK19+620為依托，依據(jù)滑坡體的鉆孔測斜位移監(jiān)測數(shù)據(jù)，得出較為準(zhǔn)確的滑動(dòng)面；同時(shí)依據(jù)不同工況下的監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線評價(jià)滑坡的穩(wěn)定性，為有效的治理該滑坡提供了技術(shù)支撐。

路基邊坡；深部位移；鉆孔測斜儀；穩(wěn)定性

1 測斜儀的基本原理

測斜儀在工作時(shí)，主要的工作目標(biāo)就是對儀器的軸線以及儀器的鉛垂線夾角情況變化量進(jìn)行研究，進(jìn)而對巖土高程水平位移發(fā)生的情況進(jìn)行計(jì)算。采取合適的方式，分別買蛇一些測斜管等，如果產(chǎn)生變形的情況，測斜管軸線是可以和垂直線弧度夾角保持相同角度的，并按照測量點(diǎn)分?jǐn)嗟膶?shí)際長度來計(jì)算高程水平位移增加情況。

Δdi=∑L·sinθi

(1)

可以從測斜管的底部位置一點(diǎn)點(diǎn)的累加，進(jìn)而計(jì)算出高程水平位置的實(shí)際情況。

(2)

從目前的工作開展情況來看，一般情況下，工作人員都是采取0.5 m探頭來測量的。為了提升測量段內(nèi)部管軸線以及鉛垂線夾角情況，可以利用bi來固定位移。

2 測斜數(shù)據(jù)處理

通過測斜儀對設(shè)備的情況以及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，明確計(jì)算公式。A0方向位移

(3)

B0方向位移

(4)

任一高程處實(shí)際合成水平位移

(5)

任一高程處實(shí)際水平位移

(6)

(7)

式中：A0i(B0i)為各測點(diǎn)分段長度A0方向(B0方向)的水平實(shí)際位移，m。

3 工程實(shí)例

3.1 工程概況

填方路基位于貴州晴隆至興義高速公路T2合同段ZK19+260～ZK19+620，全長280 m，其中路基當(dāng)中中線最大的填高在15.3 m左右，但是因?yàn)槭艿铰坊罘绞┕さ挠绊?，在日常施工過程中出現(xiàn)了許多張拉裂縫的問題。各種張拉裂縫的寬度大約為0.4 m，局部沉降程度為0.3 m。

3.2 監(jiān)測孔的布置

為了全面觀測變形以及位移的發(fā)生情況， 明確主動(dòng)面滑動(dòng)特征，要對滑動(dòng)面深度以及滑動(dòng)面的方向進(jìn)行校對，并明確變形位移和時(shí)間二者之間的關(guān)系，并對滑坡治理之前變形的情況進(jìn)行對比分析。同時(shí)考慮到監(jiān)測時(shí)間和安裝費(fèi)用，本次監(jiān)測選擇了 3 條測線，共布設(shè)了7個(gè)監(jiān)測孔。

3.3 觀測與資料分析

在進(jìn)行觀測時(shí)，首先要將探頭放入到孔底的位置，等到穩(wěn)定數(shù)分鐘之后，再讀數(shù)。通常情況下，都是每隔0.5 m讀數(shù)一次，在對觀測的過程進(jìn)行記錄時(shí)，還要對照不同階段的觀測結(jié)果，對不同的觀測結(jié)果進(jìn)行校對，直到孔口的位置截止。所有讀取到的數(shù)據(jù)，都可以記錄到數(shù)字記錄器當(dāng)中，并且通過使用記錄器內(nèi)部軟件的方式，將各種信息取出并儲存到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。將所有的原始數(shù)據(jù)輸入到表格內(nèi)，利用公式計(jì)算高程的水平位移產(chǎn)生情況，生成相應(yīng)的圖標(biāo)，現(xiàn)以K19+520斷面所布設(shè)的JCK5號監(jiān)測孔為例。

由于受現(xiàn)場施工影響，JCK5號監(jiān)測孔分為兩階段進(jìn)行，其中JCK5+1號監(jiān)測孔監(jiān)測深度為40 m，于2011年8月31日開始第一次監(jiān)測，該監(jiān)測孔于2011年11月17施工破壞，從圖1可知該孔在距孔口22.5～23.5 m的位置出現(xiàn)明顯變形異常帶，表明該孔22.5 m和23.5 m附近為滑動(dòng)面所在位置；從圖4可以看出，該孔在監(jiān)測期間，累計(jì)相對位移在緩慢增大，孔口處累計(jì)產(chǎn)生的位移為5.44 mm。平均位移為：孔口0.07 mm/d，說明坡體在2011年8月31日至2011年11月處于蠕動(dòng)變形—等速變形階段。

圖1 JCK5+1 合成方向位移變化曲線

圖2 JCK5+1號孔位移—時(shí)間變化曲線

為繼續(xù)掌握深部位移動(dòng)態(tài)，在距JCK5+1號監(jiān)測孔4 m的位置補(bǔ)鉆JCK5+2號監(jiān)測孔，監(jiān)測深度為36.5 m，于2012年4月27日開始第一次監(jiān)測，至2012年9月6日共監(jiān)測49次。

從圖3、圖4可知在2012年4月至2012年8月期間，坡體有比較明顯的變形，從其深部的變化情況可以發(fā)現(xiàn)，如果合成方向發(fā)生了位移等問題，則各個(gè)位置的累計(jì)合計(jì)位移量會有所增加，產(chǎn)生異常帶。在進(jìn)入到9月份之后，數(shù)據(jù)日漸平緩，表明該路基滑坡在治理措施施工完成后，由滑動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為穩(wěn)定性狀態(tài)。

圖3 JCK5+2 合成方向位移變化曲線

圖4 JCK5+2號孔位移—時(shí)間變化曲

4 結(jié) 論

(1)通過布設(shè)在滑坡體上的測斜孔，獲取滑坡的水平位移變形數(shù)據(jù)，以此判斷滑坡的滑動(dòng)面位置是較為準(zhǔn)確可靠的。

(2)根據(jù)鉆孔測斜監(jiān)測數(shù)據(jù)的位移—時(shí)間變化曲線，可以計(jì)算出不同時(shí)段滑坡的變形速率，以此評價(jià)滑坡的穩(wěn)定性，指導(dǎo)滑坡的預(yù)測預(yù)報(bào)工作，只有這樣才能全面提升工作效率。

[1] 薛貴玉,李民,何金平.三峽工程中高邊坡測斜儀的施工埋設(shè)與監(jiān)測[J].大壩觀測與土工測試,1999，23(1):5-7.

[2] 馬全珍,張寶華.鉆孔測斜儀在邊坡監(jiān)測中的應(yīng)用[J].常州工學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，18(12):85-89.

[3] 魏小楠,鄢貴權(quán).鉆孔側(cè)斜儀的原理及在邊坡監(jiān)測中的運(yùn)用[J].貴州科學(xué),2008,26(3):76-79.

2016-09-06

羅潔(1987-)，男，助理工程師，主要從事邊坡監(jiān)控治理方面工作。

U418

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：1008-3383(2017)06-0030-02