抗滑治塌中的高邊坡監(jiān)測技術(shù)運(yùn)用研究

王建春

（福州市勘測院有限公司）

1 技術(shù)方案的確定

為了預(yù)防滑動和垮塌，我們建立了一個監(jiān)測控制網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過對坡頂水平位移和下垂移動的監(jiān)控，以及對支護(hù)結(jié)構(gòu)變化的監(jiān)控，能夠?qū)崟r精確地觀察到滑動體截面，并按照這些數(shù)據(jù)綜合評估坡度的穩(wěn)定性狀況，為建筑施工提供指導(dǎo)。在監(jiān)測過程中，為了有效地預(yù)防塌方，應(yīng)進(jìn)行一定的補(bǔ)充保護(hù)措施。首先，應(yīng)盡可能減輕坡體上部的重量，并在坡腳下方填筑反壓，以降低塌方的重心，從而提高塌方的穩(wěn)定性。其次，在雨季施工時，應(yīng)采取有效的排水措施，特別是塹頂水的排放，應(yīng)該運(yùn)用原地形排水溝或修筑滲溝與明溝相結(jié)合的方法解決。最后，應(yīng)該運(yùn)用樁板墻及擋土墻等技術(shù)，提高塌方的重力平衡要求，有效預(yù)防塌方發(fā)生。為了迅速恢復(fù)剛開挖路基的穩(wěn)定性，保證所有結(jié)果的安全性，需要加大對局部坡面的建設(shè)，并將框架錨桿與疏干孔交錯布置。經(jīng)過一整套控制措施，可有效地治理高邊坡，既能預(yù)防塌方，又能保證安全。

2 監(jiān)測技術(shù)關(guān)鍵點

2.1 不良地質(zhì)高邊坡監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)

在開展監(jiān)測項目之前，根據(jù)現(xiàn)場地形布置測點，建立起一個完整的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，使用精密水準(zhǔn)儀、全臺儀等常規(guī)檢測設(shè)備，對剛施工邊坡土壤地表變化開展實時監(jiān)測，對裂隙發(fā)展情況、各類深層土壤水平位移、高坡度側(cè)向壓力值等提供實時監(jiān)測，并經(jīng)過對各類數(shù)據(jù)的及時分析處理，確保安全的動態(tài)設(shè)計與施工[1]。

2.2 地表位移監(jiān)測

為了確保高邊坡塹頂?shù)奈灰茩z測準(zhǔn)確性，我們采用全站儀開展測試，并將檢測網(wǎng)分為基準(zhǔn)網(wǎng)、施工測點和監(jiān)控點三類?；A(chǔ)網(wǎng)應(yīng)設(shè)置在坡度上較為穩(wěn)定的地方，并從建筑基準(zhǔn)網(wǎng)中導(dǎo)出位移坐標(biāo)控制系統(tǒng)，以確保施工測點的安全性。在坡體周圍設(shè)置穩(wěn)固的測點，以便對各種滑坡體實施檢查。在開展檢查之前，使用全臺儀進(jìn)行數(shù)次測量，并將試驗數(shù)據(jù)取平均數(shù)作為初步值，然后根據(jù)測定時間對歷次數(shù)據(jù)加以比較，計算出定位量，并在當(dāng)天將計算結(jié)果反饋給監(jiān)督員、設(shè)計單位和建設(shè)方。

采用二十厘米螺紋鋼筋制作的移動觀察樁，其直徑為0.6m，頂端呈圓錐形，上端0.3m 處為鋼筋混凝土，建立射線網(wǎng)法觀察網(wǎng)。在路基或滑坡沿邊路縱向上每隔30m～50m 設(shè)立一個檢測截面，各個截面依次位于路塹側(cè)溝外站臺、樁頂站臺、路基站臺、塹頂及塹頂外10m處設(shè)立檢測樁[2]。

2.3 地表裂隙發(fā)展監(jiān)測

人員巡查是裂隙檢測的主要方式，在有裂痕的截面上用混凝土攪拌砂漿進(jìn)行敷平，并作好檢測重點標(biāo)記。對于每條裂痕的兩端、拐彎處、中間和最寬處的兩邊，用紅漆標(biāo)記并編碼，然后用鋼尺測定它們之間的長度，讀數(shù)至5mm，其誤差不應(yīng)超過1mm，以此查明裂痕的長度變化規(guī)律。為了更好地觀察裂紋的變形情況，我們在裂紋兩邊埋設(shè)了控制樁，形成了騎馬樁。通過水準(zhǔn)儀檢測騎馬樁高差的變化，這種變形觀測方法適用于坡面有明顯裂紋的部位，可以更直觀地檢測表面變形。

2.4 數(shù)據(jù)分析

檢測高邊坡的過程包括建筑施工期和運(yùn)營期。建筑施工期是重點監(jiān)測階段，應(yīng)在埋設(shè)儀器后進(jìn)行多次檢測，以建立穩(wěn)固的起始基線值。在路塹開挖施工期，每天檢測1～2 次，暴雨期和雨后幾天為一天1 次，建設(shè)完畢后1～3 個月，每天檢測1～2 次，3個月之上，一個月檢測1～2次。依據(jù)邊坡工程的安全等級、穩(wěn)定性和進(jìn)度，以及檢測種類等情況，可以適時調(diào)節(jié)監(jiān)測頻率。經(jīng)過研究，本項目將各類檢測周期定為一年[3]。

目前，路塹高坡度變更測試警戒值并未確定，因此，為了更好地掌握變形情況流程及變化趨勢，采用了比較法和測試資源的統(tǒng)計分析、歸集匯集，并將各種數(shù)據(jù)資料整合出各類合成—移動或者時間—移動等曲線圖，以便更加簡單直觀準(zhǔn)確地了解變形狀況。建議在現(xiàn)實路塹開挖過程中，對變形情況進(jìn)行警示，并進(jìn)行綜合監(jiān)測分析，以保障塹坡穩(wěn)定性，必要時采取相應(yīng)保護(hù)措施，以保障建筑施工安全性。

當(dāng)路塹水平位移大于50mm，累積水平位移大于2cm，且水平位移增長速度大于3mm/d時，測斜曲線最高水平位移或其增長速度符合1、2 條，且測斜曲線有明確的折點，折點左右水平位移差大于2cm，土壓力盒檢測側(cè)向壓強(qiáng)在逐天增加，樁板墻保護(hù)區(qū)域測溝平臺處水平位移大于10mm或樁頂水平位移大于1/100側(cè)溝流水面以上樁長，當(dāng)路塹塹頂發(fā)生斷裂時，應(yīng)采取有效措施，以確保路塹的穩(wěn)定性和安全性。當(dāng)裂縫寬度和增長速度符合上述1、2 條時，說明滑坡及支護(hù)作業(yè)已處在不穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)立即采取行動，嚴(yán)密監(jiān)視滑坡移動，加強(qiáng)支護(hù)，必要時暫停施工，并將施工人員和設(shè)備撤到安全地點。

3 抗滑防塌處置措施

3.1 高邊坡排水

水是導(dǎo)致高邊坡失穩(wěn)的重要因素之一，因而必須采取有效措施防止地表水和坡面水的滲漏，并及時處理地下水，尤其是在雨季，及時排除坡外坡內(nèi)的水分變得更加重要。

3.1.1 排放地表水

在路塹邊緣的坡頂上，應(yīng)當(dāng)設(shè)有山坡排水管溝，在道塹平臺上設(shè)有平臺排水管溝，并且在能夠產(chǎn)生滑動的地方建立一個或多個環(huán)形截溝渠，其斷面尺寸應(yīng)當(dāng)符合當(dāng)?shù)刈畲笥炅繒r河流不會漫溢的標(biāo)準(zhǔn)，以攔截坡外的天然河流。對于避免滑動體表層的雨水滲入，可以在滑動體表層運(yùn)用天然溝谷，建造分枝狀排水管溝，使河流匯聚并引導(dǎo)。對已經(jīng)形成的斷裂坡面，除去盡快用水泥封堵外，還應(yīng)在雨天前覆蓋隔水材料，以避免水滲入。

3.1.2 坡面排水及地下水的排放

為了有效防止雨水滲入坡度，保證邊坡穩(wěn)定性，在坡度的保護(hù)區(qū)內(nèi)每隔2m～5m 設(shè)一座排放孔，孔深50cm～200cm，口徑50mm～100mm，將流出的水集中到坡面縱向排放溝中，以盡量減少地下水的排放。另外，還可采用PVC管外裹土工布套，使用鉛絲扎牢，而后深入邊緣的鉆機(jī)內(nèi)，將地下水引出，以達(dá)到有效排放的目的。采用簡易排水孔施工方式，不僅成本低廉，而且排水效果顯著，能夠利用已有的鉆孔設(shè)備，并且與邊坡防護(hù)同步進(jìn)行，大大減少機(jī)械裝卸的負(fù)擔(dān)。

3.2 分級開挖，分級支護(hù)

在深路塹工程中，必須從上到下進(jìn)行建設(shè)，并將土石方挖掘建設(shè)與邊緣支擋保護(hù)建設(shè)有機(jī)結(jié)合起來，以保證進(jìn)度的協(xié)調(diào)化。按照“分級挖掘，分級保護(hù)”規(guī)定，從上到下進(jìn)行挖掘，并加固保護(hù)一級，禁止一次性完成所有工作。當(dāng)坡面開挖降低時，應(yīng)及時進(jìn)行清坡，并將坡面按照設(shè)計要求做成合理的斜坡，以便有效排水。對于易分化崩解的地層，如果無法及時進(jìn)行保護(hù)，應(yīng)預(yù)留保護(hù)面積，在條件允許的情況下，再進(jìn)行保護(hù)面挖掘。在開挖覆蓋層的過程中，應(yīng)按照規(guī)定的頻次開展移動檢測，一旦發(fā)現(xiàn)異常狀況，應(yīng)立即上報，并停止建設(shè)，撤離該區(qū)域[4]。

3.3 高邊坡塹頂減載及坡腳反壓

在高邊坡開挖完成后，應(yīng)盡快開展養(yǎng)護(hù)建設(shè)，特別是在每年的抗滑處置初期，一旦發(fā)現(xiàn)路基產(chǎn)生裂紋或是通過移動檢測的結(jié)合分析，說明路基早已處在不穩(wěn)態(tài)或已發(fā)生局部整體垮塌，應(yīng)予以重視，通過檢測數(shù)據(jù)判定具體的滑塌變化情況，及早采取措施，減少塹頂上方的負(fù)載，并且通過刷坡土方對坡腳實施反壓，以減少塌方的重點。在施工時，應(yīng)盡可能采取先上后下、先高后低的方式，以保證減載的均勻性，避免塌方的蔓延。對于增強(qiáng)土方對坡腳的反壓效果，應(yīng)該將堆土分級扎實，使其厚度低于60cm，碾壓夯實度達(dá)到80%以上。

3.4 下支擋工程施工

在抗滑防塌處理過程中，由于建設(shè)地點限制和時間較長，一旦檢測資料出現(xiàn)異?；蛞驯Ｗo(hù)的地方發(fā)生滑塌情況，應(yīng)立即報告并予以核查。為有效控制滑坡的失穩(wěn)，應(yīng)該使用錨固樁作為支撐，以確保施工安全。錨固樁是一種有效的支撐結(jié)構(gòu)，它能通過增強(qiáng)樁的強(qiáng)度和減小周圍巖土的彈性平衡滑坡體的剩余力量，從而使坡體迅速穩(wěn)定下來[5]。

4 技術(shù)總結(jié)

①本技術(shù)可以有效地應(yīng)對雨季施工中出現(xiàn)的不良地質(zhì)高邊坡抗滑處理，特別是膨脹土路塹邊坡，高度可達(dá)15m；一般土質(zhì)及全風(fēng)化層路塹邊坡，高度可達(dá)18m；軟質(zhì)巖及軟硬互層路塹邊坡，高度可達(dá)20m；硬質(zhì)巖路塹邊坡，高度可達(dá)25m，可有效防止滑動發(fā)生，保證施工安全。

②為了更好地了解山嶺路塹高斜坡在雨天建筑施工時可能出現(xiàn)的滑塌情況，根據(jù)現(xiàn)場的形勢、天氣資源、巖石種類、水文地質(zhì)情況等，進(jìn)行了全面的地理勘察，建立了完善的監(jiān)控觀察網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，及時監(jiān)控滑坡實施后的穩(wěn)定性和變化情況，并對其進(jìn)行了統(tǒng)計分析，從而為坍塌、下滑的準(zhǔn)確判斷、分析預(yù)報及防治工作提供可靠的數(shù)據(jù)和技術(shù)保障。通過快速分析和掌握滑塌的情況，及時采取有效的防范措施，為制定科學(xué)合理的抗滑方案提供依據(jù)，確保路塹邊坡的安全穩(wěn)定。

③由于各種地貌的路塹高邊坡存在風(fēng)險，因此在解決過程中很難逐步完善。為此，“按類分級，依級監(jiān)控”技術(shù)可以根據(jù)實際情況進(jìn)行分級分類管理，將復(fù)雜問題簡化，使實施層級更加清晰明了，而且有效性更強(qiáng)。

采用全面監(jiān)控、上層減載、中間錨固、下層支撐等多種措施，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，從內(nèi)部到外部，重視過程，確保結(jié)果，大大提升了高邊坡施工的安全性和穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

通過高滑坡監(jiān)控，能夠有效防止施工中惡劣地貌的滑坡，并且采取動態(tài)實時調(diào)節(jié)保護(hù)措施，具有較強(qiáng)的操作性和實用性。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，能夠及時分析整個滑坡的穩(wěn)定性，從而有效防止反復(fù)滑坡，并且能夠科學(xué)地進(jìn)行分類處理，減少滑塌帶來的人工費、設(shè)備費等，從而獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。通過對高滑坡的監(jiān)控，不僅能夠有效降低滑塌風(fēng)險，而且還能節(jié)約土地資金，將對環(huán)境的影響降至最低。此外，施工裸露土體能夠通過人工植草、植樹等方式，將工程與自然環(huán)境完美結(jié)合，從而減少對自然環(huán)境的破壞，取得顯著的環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益。在雨季施工中，地基高坡度的抗滑管理顯得尤為重要，可以通過檢測資料和分析指導(dǎo)實施，適時加強(qiáng)坡度，有效防止邊坡失穩(wěn)，節(jié)約征地，減少水土流失。