高寶寶　宋久偉

摘 要：本文簡述了測斜儀的工作原理與測斜管埋設(shè)技術(shù)，并以某工程為例，以所獲得的監(jiān)測結(jié)果為基礎(chǔ)就發(fā)生位移的主要影響因素與需要制定的預(yù)防措施進(jìn)行了深入分析，希望能夠為同行業(yè)工作者提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：測斜儀;防波堤變形;監(jiān)測;應(yīng)用

中圖分類號：U656.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

防波堤由于其結(jié)構(gòu)的特殊性使得其極容易在具有巖土特性不均勻與地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜特征的地質(zhì)條件下，受到各類自然因素與不確定因素的影響，繼而導(dǎo)致其最終建設(shè)結(jié)構(gòu)無法保證其使用的穩(wěn)定性。而選擇測斜監(jiān)測方法能夠確保對深度土體變形大小與方向等數(shù)據(jù)的獲取完整性與有效性，且能夠通過數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確掌握位移的變化規(guī)律，并繪制成曲線圖，為防波堤施工以及其實際運(yùn)行環(huán)節(jié)提供完整的監(jiān)測信息。

1 測斜儀工作原理

測斜儀簡單來說就是能夠充分反映結(jié)構(gòu)或土層任意一部位傾斜度的工具，本文以活動式測斜管為例簡要闡述測斜儀的基本工作原理。

2 測斜管的主要埋設(shè)技術(shù)

首先需要嚴(yán)格遵循監(jiān)測的有關(guān)要求對鉆孔的具體位置予以確定，鉆孔的主要工具為鉆機(jī)，需要確保其形成孔的垂直偏差在±2°以內(nèi)。鉆孔過程應(yīng)確保其鉆入質(zhì)巖層或硬土層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的50～100厘米左右，該環(huán)節(jié)以低端條件下無水平位移為基準(zhǔn);其次是在測斜管連接環(huán)節(jié)，一般采取逐根連接方法，且需要在各測斜管之間的連接處做密封處理，以確保各個測斜管之間的凹槽的對應(yīng)準(zhǔn)確性。在測斜管的底部應(yīng)用封蓋密封，實際安裝過程中需要保證用力的均勻性以避免出現(xiàn)測斜管扭曲現(xiàn)象，確保安裝效果符合建設(shè)預(yù)期;在測斜管埋設(shè)任務(wù)完畢后，確保其滿足設(shè)計深度要求即可選擇應(yīng)用中粗砂做回填處理，在鉆孔回填的過程中需要保證其回填的密實性以保證所獲得觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3 測試技術(shù)

在實際測量環(huán)節(jié)需要首先將測斜儀的探頭插入到測斜管內(nèi)部，直至使得其滾輪在兩道槽中卡住并保持緩慢的下降至孔底，需要遵循自下而上的順序每隔0.5米對導(dǎo)槽進(jìn)行測量，以確保所獲得結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與應(yīng)用可靠性。每一道測量步驟均需要保證其時間延遲[1]。為維持讀數(shù)系統(tǒng)以及其周圍測試溫度等條件的平穩(wěn)性提供完備條件;在測量完畢后需要首先將其探頭旋轉(zhuǎn)180度后插入至另一對導(dǎo)槽內(nèi)部，測量方法同上。兩側(cè)測量需要確保其中的各個測點(diǎn)保持在同一位置，兩次測量的誤差應(yīng)在10%以內(nèi)。

4 工程實例

4.1 工程簡述

此工程的垂吹填量為5 000萬方，在吹填區(qū)與取泥區(qū)的位置設(shè)置防波堤已達(dá)到隔斷效果。所修建的防波堤的長度為9公里，在其外側(cè)挖泥船所設(shè)置的設(shè)計標(biāo)高為-15米，整個防波堤的地基主要以淤泥質(zhì)粘土為主。伴隨整個防波堤的堤身側(cè)向壓力的提升，為確保防波堤應(yīng)用結(jié)構(gòu)的安全性，需要對地基水平位移情況予以充分掌握，且需要保證監(jiān)測的實時性與數(shù)據(jù)的分析及時性。

4.2 監(jiān)測結(jié)果

以各個階段的監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，所繪制出的累計位移-深度以及位移量變化的曲線圖如圖1、圖2所示。實際的施工過程需要嚴(yán)格遵循監(jiān)測數(shù)據(jù)的有關(guān)要求，以監(jiān)測數(shù)據(jù)作為施工進(jìn)度與施工操作的指導(dǎo)基礎(chǔ)進(jìn)而降低施工事故的發(fā)生風(fēng)險。

從圖1中的內(nèi)容可知在其測斜管的底部處的土體具有密實性與孔隙率小的特征，由于其力學(xué)性質(zhì)整體較為穩(wěn)定使得其發(fā)生土體變形的概率較低。伴隨吹填工程荷載的逐步增加，其上層的土體結(jié)構(gòu)主要以淤泥層為主，因此其力學(xué)性質(zhì)較差使得其極易出現(xiàn)測斜管向外傾斜以至于出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)象。

從圖中數(shù)據(jù)可知，5月9日的位移量為10.5毫米，由于其大大超出了警戒值，需要對其做現(xiàn)場勘查處理，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)此種現(xiàn)象的主要原因為在監(jiān)測點(diǎn)附近架設(shè)了挖泥船排泥管口，這使得在加載速度過快的情況下導(dǎo)致圍堰的位移量短時間內(nèi)突然增大。在暫緩施工后發(fā)現(xiàn)該位置的圍堰位移量逐漸趨向于正常狀態(tài)，因此隨后三艘挖泥船隨即恢復(fù)正常施工，但在監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)位移曲線上發(fā)現(xiàn)當(dāng)天的位移量達(dá)到了5.9毫米，因此在對排泥管口位置做科學(xué)調(diào)整后安排專業(yè)的檢測人員加大了監(jiān)測力度，圖中數(shù)據(jù)能夠看出在調(diào)整管口位置后位移量逐漸趨向于正常狀態(tài)。

4.3 產(chǎn)生位移的主要原因及其預(yù)防措施

4.3.1 位移影響因素的深入分析

在淤泥軟土層厚度較大與軟土層殘留較厚的條件下，防波堤的應(yīng)用結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性將受到極為嚴(yán)重的不良影響。在導(dǎo)濾層受損嚴(yán)重的條件下抗?jié)B能力也隨即降低，從而產(chǎn)生水陸貫通現(xiàn)象以至于出現(xiàn)了流土與管涌的位移情況;實際的吹填施工過程中由于吹泥管管口的位置設(shè)置不合理也將會增大防波堤的吹填加載速率，進(jìn)而增大位移現(xiàn)象的發(fā)生風(fēng)險[2];若有絞吸式挖泥船的應(yīng)用需要，在沒有嚴(yán)格遵循邊坡施工要求的情況下使得排泥管口距離實際的施工區(qū)域的位置過近，也將導(dǎo)致出現(xiàn)防波堤位移現(xiàn)象。

4.3.2 預(yù)防措施

第一是應(yīng)在實際的吹填施工過程中嚴(yán)格遵循吹填進(jìn)度的相關(guān)要求，確保導(dǎo)濾層修復(fù)的合理性，進(jìn)一步降低大面積流阻現(xiàn)象的發(fā)生風(fēng)險;第二是應(yīng)確保吹泥管管口位置的設(shè)置合理性，從而避免出現(xiàn)集中吹泥現(xiàn)象;第三是若有絞吸式挖泥船的應(yīng)用需要，邊坡施工狀態(tài)下應(yīng)確保邊坡坡比的選擇合理性，且需要采取分層施工的方式，嚴(yán)格遵循潮漲潮落的規(guī)律;第四是保證監(jiān)測頻率的安排合理性，推進(jìn)邊坡施工進(jìn)度時需要對防波堤做加密觀測處理，且需要派專人進(jìn)行巡視以保證防波堤的運(yùn)行安全性;第五是針對位移速率已經(jīng)超出警戒值的區(qū)域，應(yīng)及時采取排泥管線延伸或變化管口位置等措施。

4.4 測斜儀應(yīng)用誤差分析

測斜管埋設(shè)過程中受不確定因素影響極容易導(dǎo)致測斜管方向無法保證其與堤身軸線的垂直效果，進(jìn)而導(dǎo)致無法確保最終所獲取到的監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;若吹填施工過程中加載速度過快，在土層回填力出現(xiàn)差異的情況下將使得測斜管整體呈現(xiàn)弓字型，變形無法同步以至于大大縮減了監(jiān)測點(diǎn)位移量;如果測斜管底部與地表處的溫度差異較大，或是在沒有保證測頭穩(wěn)定的條件下即推進(jìn)測量進(jìn)度，也將影響到最終的讀數(shù)準(zhǔn)確性。

5 結(jié)束語

綜上所述，防波堤變形監(jiān)測過程中測斜儀的應(yīng)用具有極為重要的應(yīng)用作用，作為監(jiān)測人員應(yīng)充分利用位移變化曲線圖分析不同階段的圖層位移變化規(guī)律，進(jìn)而降低安全事故的發(fā)生風(fēng)險，為順利展開工程施工項目奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭超，張秀勇.山東東營港北區(qū)防波堤水平位移分析[J].港工技術(shù)，2020，57（04）：46-50.

[2]厲澤逸，劉均衛(wèi).長周期波大輸沙量條件下防波堤設(shè)計[J].中國水運(yùn)（下半月），2020，20（11）：93-94+113.