鄢桂龍

(新疆交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院)

1 工程概況

攀枝花至田房高速公路望江嶺隧道出口邊坡位于望江嶺東南坡108國道以下的混合堆積層(Q4h)中，地形橫坡30°～35°，局部有小型平臺、陡坎，邊坡地表塊石散布，塊石直徑多在1.0～3.0 m間，個別達(dá)10.0 m以上，土體由含角礫(塊石)低液限粘土、小塊石夾(質(zhì))土、塊石夾(質(zhì))土構(gòu)成，在ZK218+120、ZK218+320右15 m處各發(fā)育一個小型粘性土滑坡。隧道出口處混合堆積層(Q4h)巖性雜，厚度大，結(jié)構(gòu)極不均勻。場地地表除上述兩處近期發(fā)生的滑坡外，未見拉裂、變形、滑動等跡象，但是其穩(wěn)定性不高，存在局部失穩(wěn)的潛在危險。左右兩側(cè)各有一個小型粘性土滑坡體存在。

2 監(jiān)測點(diǎn)的布置

由于邊坡監(jiān)測是一個長期的過程，資金的投入比較大，因而，要求監(jiān)測數(shù)據(jù)不僅能反映邊坡變形的情況，還要具有代表性，經(jīng)濟(jì)合理。監(jiān)測點(diǎn)越多，資金投入越大。監(jiān)測點(diǎn)過少，又不能真實(shí)反映邊坡的變形情況。所以，監(jiān)測點(diǎn)布置的好壞直接影響到監(jiān)測數(shù)據(jù)的的有效性，監(jiān)測成本的經(jīng)濟(jì)性。由于攀枝花至田房高速公路望江嶺隧道出口邊坡位于沖溝兩側(cè)，其中一側(cè)為碎裂巖質(zhì)邊坡，另一側(cè)為土質(zhì)邊坡，宏觀上應(yīng)分屬兩個獨(dú)立的不良地質(zhì)體。因而，課題組在隧道洞身斷面布置2個監(jiān)測孔，J1和J2。隧道出口斷面共布置3個監(jiān)測孔，J3、J4和J5。根據(jù)邊坡變形體現(xiàn)場工程中需要監(jiān)測的物理量，監(jiān)測儀器采用國產(chǎn)CX-03E鉆孔測斜儀。

3 監(jiān)測方法

3.1 監(jiān)測初始值的確定

邊坡在時間和空間上的變形通過位移—時間曲線，和位移—深度曲線來反映。位移—時間曲線即以測斜管監(jiān)測初始值為基準(zhǔn)，隨著時間推移，測斜管的相對位移曲線。它反映邊坡水平向隨時間變化的變形大小。位移—深度曲線即假定測斜管底部為不動點(diǎn)，隨著測斜管深度變化的累計位移曲線，它反映的是邊坡相對于邊坡假定穩(wěn)定體的豎向變形情況。因而，正確確定測斜孔的初始值很重要。

根據(jù)本項(xiàng)目特點(diǎn)，課題組在測斜管安裝好24 h后開始監(jiān)測，共測4次，取其平均值作為初值以與后續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

3.2 現(xiàn)場監(jiān)測頻率的確定

邊坡監(jiān)測是一個長期的過程，監(jiān)測需要花費(fèi)一定的人力物力，監(jiān)測頻率過高經(jīng)濟(jì)花費(fèi)也越高。監(jiān)測頻率過低可能不能真實(shí)反映邊坡的變形，達(dá)不到監(jiān)測的目的。根據(jù)望江嶺隧道出口斜坡工程的具體情況，并參考國內(nèi)外類似工程的監(jiān)測頻率，將該邊坡工程鉆孔測斜儀監(jiān)測的頻率制定如下。

(1)6～8月為當(dāng)?shù)赜昙?，每半個月天監(jiān)測一次，并根據(jù)變化速率調(diào)整監(jiān)測頻率。

(2)其余月份，每1個月監(jiān)測一次。

(3)如果遇到特殊情況，應(yīng)視具體情況酌情增加監(jiān)測的頻度。

4 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

自測斜孔安裝完成后，課題組從7月25號開始在所測初值基礎(chǔ)上進(jìn)行了6次監(jiān)測，各測孔切向隨時間變化的相對位移曲線如圖1～圖4。

對于J1孔(如圖1)，相對于測量初值，其7月27日的法向最大位移達(dá)到了46 mm。相對于7月份，其后的8、9月份，法向位移處于波動狀態(tài)，最大變化為6 mm。10月15日的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，相對于7、8、9月份的，其相對位移較大，約40 mm。11、12月份，法向位移又處于波動狀態(tài)，最大變化為9 mm。這說明J1監(jiān)測孔附近坡體在雨季發(fā)生了一定量的變形，而轉(zhuǎn)為旱季階段又趨于穩(wěn)定。但是從邊坡的長期穩(wěn)定性來看，J1監(jiān)測孔會不會在下一個雨季出現(xiàn)較大位移，還需要進(jìn)一步監(jiān)測。

圖1 J1測孔隨時間變化的法向相對位移曲線

對于J2、J3兩孔(如圖2、圖3)，比較各次監(jiān)測結(jié)果得，兩法向變化曲線處于擺動狀態(tài)。但雨季時，波動量值較大(最大約20 mm)，而旱季時波動較小，這說明降雨對坡體位移有較顯著的影響。

圖2 J2測孔隨時間變化的法向相對位移曲線

圖3 J3測孔隨時間變化的法向相對位移曲線

對于J4孔(如圖4)，7、8月份兩次監(jiān)測結(jié)果顯示其法向位移曲線在0～2 m深度范圍內(nèi)都表現(xiàn)出趨勢一致，變化量較大，且在深度為2 m處出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)，即該孔上部范圍土體在7月至8月之間產(chǎn)生了較大位移。分析其原因，7月底至8月上旬，為方便左線大橋橋樁施工，施工方在橋樁附近開挖了一條便道，新便道的開挖、工程車輛的行駛以及降雨影響使得J4上部松散土體產(chǎn)生局部滑塌。課題組于9月8日對J4進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測時，發(fā)現(xiàn)測管距地面2m左右處出現(xiàn)較大變形，測頭無法通過。10月份課題組對J4管口進(jìn)行修復(fù)。10、11月監(jiān)測結(jié)果顯示，相對于以前數(shù)據(jù)，法向相對位移均較小，但在距離原管頂6 m(距現(xiàn)管頂4 m)處有明顯拐點(diǎn)，說明該處以上坡體發(fā)生較大指向臨空方向的變形。分析其原因，由于下便道開挖施工，使得坡面較陡，并且未進(jìn)行任何加固處理，加上上便道上重車碾壓，使得下便道以上土體產(chǎn)生指向坡外的位移。

從圖5可以看出，J5孔法向相對位移一直處于波動狀態(tài)。但是，12月監(jiān)測結(jié)果顯示，在距離管口1 m處，位移出現(xiàn)了明顯拐點(diǎn)，且有指向臨空側(cè)的較大位移。造成J5孔口淺部發(fā)生位移突變的原因，上、下便道之間擋墻滑塌時滾落下的石頭(也可能是抗滑樁樁孔開挖的石頭)砸到J5孔口處，對該孔淺部造成一定沖擊。

圖4 J4測孔隨時間變化的法向相對位移曲線

圖5 J5測孔隨時間變化的法向相對位移曲線

5 結(jié)論

(1)初步測斜監(jiān)測結(jié)果表明，望江嶺隧道出口斜坡整體在旱季變形量較小，而在雨季，局部巖土體有較大的位移波動(如J1孔)。后續(xù)工作中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)雨季對斜坡體位移監(jiān)測，同時建議加快進(jìn)行加固處理，以確保工程安全。

(2)通過對鉆孔測斜數(shù)據(jù)分析，它能很好的反映出邊坡位移變化情況，為設(shè)計及施工單位及時采取相應(yīng)加固措施提供依據(jù)。

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