高速公路路塹邊坡位移監(jiān)測施工核心探索

黃 鑫

（河南省公路工程局集團有限公司，河南 鄭州 450052）

1 工程概況與位移監(jiān)測設(shè)計

某高速公路隧道入口段的路塹邊坡長度為156 m，最大坡高達到69 m，邊坡的夾角在42°至48°之間。在進行邊坡開挖作業(yè)時，采用機械開挖與爆破相結(jié)合的開挖方式。我們對該處的地質(zhì)情況進行了一定程度的勘測，并查閱相關(guān)資料，得出山體上覆第四系褐紅色黏土，其厚度2.3～3.1 m之間；其下部主要為白堊系強、弱風化泥質(zhì)砂巖，巖質(zhì)硬度較大。

在施工過程之中，雖然對其做了一定的防護措施，但不久后坡頂與坡面之上便出現(xiàn)了一些裂縫，且隨著時間的推移，裂縫的寬度不斷增大，且裂縫的數(shù)量也在不斷增加。進行了現(xiàn)場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)這些裂縫存在如下幾個方面的特性：①裂縫的分布范圍相對較廣，且無規(guī)律性，縱橫交錯。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，裂縫涉及的路段長度達到了1 800 m；②在山頂區(qū)域，裂縫分布較為集中，且裂縫大多為平行于公路方向的橫向裂縫；③裂縫的寬度相對較大，最大裂縫寬度達到了10 cm。

針對上述情況，決定制定相應(yīng)的治理方案并采取針對性措施予以解決，為了提高方案的科學性與針對性，需要進行路塹邊坡位移監(jiān)測。在這一邊坡的主坡面的上部與下部共設(shè)計了兩個深部位移監(jiān)測鉆孔，孔深分別設(shè)計為21、23 m。

2 測斜管施工

2.1 鉆孔施工

首先需要對鉆孔終孔的直徑進行確定，考慮到之后斜側(cè)管下放、安裝與固定操作的便利性，經(jīng)過研究與討論，確定鉆孔終孔的直徑均為130 mm；其次，采用全孔取心的方式，并在此基礎(chǔ)之上進行有效的巖心編錄；最后，在正式開展斜管下放作業(yè)之前，還需要進行一次全面的清渣，并保證孔底的沉渣厚度在0.2 m之內(nèi)。

2.2 測斜管安裝

（1） 材質(zhì)確定。測斜管采用鋁合金的材質(zhì)，其外徑與壁厚分別為70 mm與2 mm，同時在測斜管的內(nèi)壁張設(shè)置兩對導向槽，通過導向槽對傾斜儀上下滑動的方向進行一定程度的控制。注意對測斜管的長度進行有效的控制，應(yīng)保證測斜管的總長度高于孔深0.5 m左右，單根測斜管的長度可以控制為2 m。測斜管的接頭同樣采用鋁合金材料，使其形狀與測斜管保持一致性。

（2） 測斜管連接。首先，選取一根測斜管，并將密封接頭安裝在測斜管的一端，隨后進行打孔與固定操作，測斜管與接頭處會存在一定的縫隙，需要運用橡皮泥堵住縫隙并壓實，同時用密封膠帶包裹固定，這樣一來，在進行灌漿時可以避免出現(xiàn)漿液進入到斜側(cè)管之內(nèi)的情況發(fā)生。在這一斜側(cè)管的另外一段套上斜側(cè)管接頭，這一過程中需要對套入長度進行一定程度的控制，一般保證套入長度達到測斜管接頭長度一半的位置即可，隨后進行鉆孔與鉚固連接操作。其次，另外取一根測斜管插入測斜管接頭內(nèi)，保證兩根測斜管能夠有效接觸，運用密封膠帶包裹固定。

（3） 測斜管下放。監(jiān)測鉆孔相對較淺，且測斜管的質(zhì)量較輕，基于這一方面的考慮，在下放測斜管的過程中可以運用麻繩對其測斜管進行提拉操作。將測斜管以每三根為一組的方式進行連接好，首先將帶有密封接頭的測斜管放置于孔內(nèi)，其次保持另一組測斜管豎立，并將之與放入孔內(nèi)的一組測斜管有效對接，隨后進行鉆孔與鉚固連接操作。固定完成之后，還需用密封膠帶進行包裹，確認無誤之后將其下放。依據(jù)此下放方法，將測斜管一組一組套接之后有效下放，直至測斜管達到孔底。下放完成之后，還需要利用傾斜儀模擬探頭對測斜管下放情況進行一定程度的檢查，具體操作為將傾斜儀模擬探頭放置在測斜管之中并下放，如果傾斜儀模擬探頭能夠靈活活動無阻礙，則說明測斜管的連接正常，反之，則需要找出故障并有效排除。最后保持測斜管處于垂直狀態(tài)，并對其方向進行一定程度的調(diào)整，保證測斜管處于鉆孔的中央位置之上。

（4） 測斜管固定。 對測斜管進行有效的下放與調(diào)整之后，確認無誤即可開展測斜管固定作業(yè)，主要方法是運用水泥灌漿對其進行固定，需要注意的是，需要對灌漿料的強度進行一定程度的保證，使其與鉆孔周圍巖石的強度保持一致性。在配漿過程中，對邊坡的地層情況與巖石情況進行了綜合性考慮，最終確定配漿比為水∶水泥=1∶2。在對灌漿方法進行確定時，充分結(jié)合了實際情況，確定采用孔口直接灌注法進行灌漿操作。當水泥漿達到空口時，則說明測斜管的固定施工完成。最后，仍然傾斜儀同樣的方法進行檢查，防止出現(xiàn)水泥漿深入到測斜管內(nèi)壁的情況。

3 測試與數(shù)據(jù)處理

3.1 測試工藝

在測量過程中，所使用的測量設(shè)備為多功能鉆孔傾斜儀，這一儀器的外徑為45 mm，運用多功能鉆孔傾斜儀可以對水平位移進行一定程度的測量，其測量精度可以達到±4 mm/15 m。同時，使用多功能鉆孔傾斜儀進行測量作業(yè)時，為了保證測量精度，需要注意儀器的適用環(huán)境，這一儀器的使用環(huán)境溫度為-10～60 ℃之間，抗水壓強度為2 MPa。在對測量周期進行確定時，需要充分結(jié)合工程的實際情況與施工情況，施工前期，測量的頻率為每月一次，到了施工的后期，測量頻率控制為每月2至3次即可。在測量時，按照從孔底向上測量的方式進行，同時對測量間距進行一定程度的控制，一般情況下測量間距控制在0.5 m左右較為適宜。在測量時，以水泥砂漿終凝之后3次測量結(jié)果的平均值作為基準值，以傾斜儀按照正反導向槽2次測量值的平均值為測量值。

3.2 測量數(shù)據(jù)處理

對測量數(shù)據(jù)進行有效的整合，并在此基礎(chǔ)之上運用不同類型的位移曲線呈現(xiàn)出路塹邊坡的位移程度。常用的三種曲線主要如下：①絕對位移曲線。絕對位移曲線是對各個深度的實際測量位移值進行繪制，通過這一曲線可以得出鉆孔本身的彎曲度，這種曲線的弊端主要表現(xiàn)為難以對不同時間段位移的變化量進行直觀的反應(yīng)；②相對位移曲線。相對位移曲線主要表現(xiàn)的是測量結(jié)果相對基準值的位移變化情況，這一曲線能夠?qū)δ骋粶y點的相對位移大小進行非常直觀的表示，并以此來對滑動面的深度位置進行有效確定；③合位移曲線。合位移曲線是對正交方向的兩對位移分量矢量合成，它雖然不能直觀顯示出某一點的位移，但卻可以得到這一點的位移方向信息，且能夠給出某一特定方位空口最大位移值。

通過對上述的幾種位移曲線進行有效的結(jié)合，綜合分析判斷出路塹的滑移情況，并據(jù)此制定出具有針對性且行之有效的處理方案。

4 結(jié)語

本文主要結(jié)合具體實例對高速公路路塹邊坡位移監(jiān)測施工進行研究與分析，具體介紹了測斜管的安裝、下放與固定，并在此基礎(chǔ)之上闡述了測試工藝與測量數(shù)據(jù)的處理方法。