劉 歡 陳 海

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

我國是一個滑坡災(zāi)害多發(fā)的國家，在山區(qū)高速公路建設(shè)及營運過程中，經(jīng)常受到滑坡災(zāi)害的威脅。為了避免和減輕滑坡災(zāi)害產(chǎn)生破壞，通過科學(xué)的監(jiān)測手段，對滑坡做出預(yù)測預(yù)報具有重要意義。本文結(jié)合工程實例，介紹常用的3種監(jiān)測方法，包括宏觀地質(zhì)監(jiān)測、地表位移監(jiān)測、深部位移監(jiān)測，分析不同監(jiān)測方法的特點，并對監(jiān)測結(jié)果進行分析預(yù)測。

1 工程概況

貴州境內(nèi)畢節(jié)至都格(黔滇界)段高速公路是國家高速公路網(wǎng)(7918網(wǎng))杭瑞高速公路的重要組成部分，貫通畢節(jié)至六盤水全線，同時與織納高速相連直通貴陽，是貴州省高速公路的重要組成部分。其中第BD-T10合同段K166+201-K166+358右側(cè)填方邊坡全長約157 m，主滑方向300°，為三級填方邊坡。下伏基巖為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖(P2β)，節(jié)理裂隙發(fā)育，溶蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，巖體破碎，巖質(zhì)較軟，并大量存在二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)煤系地層。路基開挖過程中，邊坡后緣產(chǎn)生張拉裂縫。2015年7月下旬-8月下旬連續(xù)降雨，導(dǎo)致坡腳抗滑樁樁頂偏位過大，最大累計偏位約22 cm，已施工部分抗滑樁樁頂錨索破壞，整個邊坡存在緩慢的蠕動變形，有滑坡的可能，威脅高速公路及坡下居民的安全。

2 滑坡監(jiān)測

2.1 監(jiān)測目的

滑坡監(jiān)測的任務(wù)是通過各種監(jiān)測方法的使用或聯(lián)合使用，具體地了解和掌握滑坡變形破壞的特征信息，分析其動態(tài)變化規(guī)律，進而正確評價其穩(wěn)定性，預(yù)測預(yù)報滑坡、崩塌災(zāi)害發(fā)生的空間、時間及規(guī)模，為防災(zāi)、減災(zāi)提供可靠的技術(shù)資料和科學(xué)依據(jù)，同時驗證治理措施的可靠性?；卤O(jiān)測內(nèi)容主要包括變形監(jiān)測、誘發(fā)因素監(jiān)測等[1-3]。

2.2 監(jiān)測方法

根據(jù)依托工程的實際情況，主要采用宏觀地質(zhì)監(jiān)測、地表位移監(jiān)測、深部位移監(jiān)測3種監(jiān)測方法[4]，具體內(nèi)容見表1。

表1 滑坡監(jiān)測方法介紹

2.3 監(jiān)測方案

1) 深部位移監(jiān)測方案。根據(jù)滑坡監(jiān)測規(guī)范及現(xiàn)場需要，該填方路基及邊坡共布置了4條監(jiān)測斷面、6個監(jiān)測孔。以監(jiān)測滑坡的變形位移和主滑動面的滑動特征，核實滑動面的深度及滑動方向，變形位移量與時間關(guān)系。監(jiān)測孔平面布置見圖1。

圖1 深部位移監(jiān)測孔布置圖

2) 地表位移監(jiān)測方案。地表位移監(jiān)測點應(yīng)盡量布置在施工干擾小、不宜被破壞的地方，同時要求場地必須開闊，受環(huán)境影響較小。為能準(zhǔn)確地通過地表位移反映滑坡的變形情況，采用標(biāo)定監(jiān)測點進行地表位移監(jiān)測。共布置31個監(jiān)測點，其中抗滑樁、擋墻共布置15個，填方路基邊坡及邊坡后緣共布置16個，地表位移監(jiān)測點布置見圖2。

圖2 地表位移監(jiān)測點布置圖

3 監(jiān)測及滑坡預(yù)報

3.1 監(jiān)測結(jié)果分析

滑坡監(jiān)測預(yù)報是一項重復(fù)性和延續(xù)性的工作，通過上述監(jiān)測方法，通過連續(xù)多次監(jiān)測，可獲得序列數(shù)據(jù)，主要可以反映位移的變化規(guī)律，即某一位置的變形量或變形速率。

下面以主滑動面上JCK2為例，對深部位移監(jiān)測數(shù)據(jù)進行有效統(tǒng)計、分析，得到累計相對位移曲線見圖3。

圖3 JCK2監(jiān)測孔合成方向累計相對位移

由監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，最大累計相對位移出現(xiàn)在距孔口約14 m處為15 mm，從監(jiān)測數(shù)據(jù)隨孔深增加的變化趨勢分析，該孔所代表斷面在距孔口約14 m處累計相對位移突變明顯、出現(xiàn)明顯蠕動位置，推測為該孔所代表斷面的滑動位置。同理對其他各監(jiān)測孔監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，將累積位移和各突變位置繪制在剖面圖上，見圖4，可基本確定滑坡滑動面的位置、滑體厚度等重要信息。

圖4 JCK2監(jiān)測孔深度-位移曲線

通過全站儀測量獲取坡面的變形數(shù)據(jù)，繪制位移-時間變化曲線，以便更直觀、清晰地表達出各監(jiān)測點位移變化情況。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)獲得各監(jiān)測點的位移-時間曲線，可以較為直觀地掌握邊坡的變形情況，地表位移D16監(jiān)測點累積相對位移曲線見圖5，在監(jiān)測后期受降雨量增加影響，地表位移監(jiān)測數(shù)據(jù)存在短期的位移突變，整體呈緩慢增長態(tài)勢。其中比較D16監(jiān)測點與JCK2監(jiān)測孔深部位移數(shù)據(jù)，孔口位置兩者整體趨勢基本吻合，相互驗證不同監(jiān)測方法的可靠性和穩(wěn)定性。

圖5 D16監(jiān)測點累計相對位移

3.2 滑坡的預(yù)報

滑坡的發(fā)生主要是斜坡上的物質(zhì)以一定的速度沿某滑面向下運動所致，因此，通過上述3種監(jiān)測方法進行位移監(jiān)測，根據(jù)位移-時間曲線變化趨勢來預(yù)測預(yù)報滑坡是最常用的方法，即以變形量或變形速率作為滑坡是否發(fā)生的預(yù)報判據(jù)。由于降雨、人類工程活動等環(huán)境因素對邊坡的影響已經(jīng)實際反映在位移-時間曲線上，因此，位移監(jiān)測是滑坡預(yù)報最有效的方法。國內(nèi)外專家對滑坡預(yù)警閾值做了很多研究[5-8]，可以作為滑坡預(yù)警閾值的參考值，見表2。

表2 滑坡預(yù)警閾值參考值

根據(jù)3種監(jiān)測方法獲得的綜合信息，可以對邊坡的穩(wěn)定性及發(fā)展趨勢作出合理準(zhǔn)確的評價。該邊坡整體處于緩慢的蠕動變形階段，受外界環(huán)境的主要影響是降雨，在降雨過后位移發(fā)生突變，而后呈現(xiàn)緩慢的增長趨勢，但整體變形量較小，在無外界重大誘發(fā)因素影響下基本穩(wěn)定。其中JCK2監(jiān)測孔所代表斷面在距孔口約14 m處累計相對位移突變明顯、出現(xiàn)明顯蠕動位置，推測為該孔所代表斷面的滑動位置，監(jiān)測期間最大變形速率為1 mm/d，變形速率相對較小，同時根據(jù)宏觀地質(zhì)監(jiān)測，地表及滑坡后緣未出現(xiàn)新的張拉裂縫，路基未發(fā)生明顯沉降及開裂現(xiàn)象，因此監(jiān)測未達到預(yù)警閾值。

4 結(jié)語

本文對實際工程中3種常用的滑坡監(jiān)測方法做了系統(tǒng)的介紹，對畢都高速公路第BD-T10合同段K166+201-K166+358右側(cè)填方邊坡進行了監(jiān)測分析，得到該滑坡的最大變形速率為1 mm/d，變形速率較小，滑坡基本穩(wěn)定。最終認為宏觀地質(zhì)監(jiān)測、地表位移監(jiān)測和深部位移監(jiān)測的綜合使用，可以準(zhǔn)確獲得滑坡的變形速率及滑坡滑動面位置，綜合各類監(jiān)測信息對滑坡的穩(wěn)定性做出評價，同時可以對滑坡進行較為準(zhǔn)確的預(yù)測預(yù)報，監(jiān)測結(jié)果可作為滑坡治理方案的依據(jù)或優(yōu)化設(shè)計方案。科學(xué)有效的滑坡監(jiān)測對于保證安全施工、正確治理滑坡具有重要的作用。

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