監(jiān)測技術(shù)在高速公路高邊坡治理中的應用

陳 勇，周 濤

(江西省高速公路投資集團有限責任公司泰和管理中心)

1 工程概述

吉安至蓮花(贛湘界)高速公路位于國家高速編號泉南高速G72 江西境內(nèi)西段，是江西省規(guī)劃的“三縱四橫”高速公路主骨架中“第三橫”的組成部分。東接石城至吉安高速公路，西接界化壟(贛湘界)至湖南衡陽段。全線采用雙向四車道高速公路標準建設(shè)，設(shè)計速度采用100 km/h，線路全長106.6 km，路基寬度26 m。在線路中大多數(shù)為高陡邊坡，已通車運營兩年半，為了能夠保證運營管養(yǎng)的安全進行，對公路邊坡進行變形與檢測分析，以便能夠在出現(xiàn)緊急情況下能夠采取對應的應急安全措施，確保公路安全運營。目前對高速公路高邊坡的檢測方式主要以全站儀、水準儀和經(jīng)緯儀為主，這些方法有著經(jīng)濟成本較低、使用方便簡單等優(yōu)勢，但是這些方式對于高差懸殊的邊坡的檢測效果就不是很理想。使用全球定位系統(tǒng)(global positioning system，GPS)能夠在全球范圍內(nèi)高精度、全天候地提供從地面到8 000 km 高空之間的任意位置的三維坐標。在對高速公路高邊坡建造和治理的過程中采用以GPS 檢測為主，同時裂縫儀、水準儀作為檢測的輔助技術(shù)，保證對邊坡檢測的高效、準確。

2 邊坡檢測系統(tǒng)布設(shè)與設(shè)計

2.1 經(jīng)緯儀和水準儀檢測網(wǎng)與檢測點

為了能夠檢測GPS 檢測點之間局部巖體的側(cè)滑與移動，在GPS 監(jiān)測網(wǎng)的基礎(chǔ)上，合理的設(shè)置經(jīng)緯儀和水準儀檢測點，并且通過經(jīng)緯儀和水準儀監(jiān)測點進行局部巖體的滑坡預報和監(jiān)控。在設(shè)計檢測網(wǎng)上應該充分考慮邊坡實際情況和GPS 監(jiān)測網(wǎng)所覆蓋的檢測點的位置，由此經(jīng)緯儀和水準儀的檢測網(wǎng)點的覆蓋的位置要根據(jù)具體的條件和環(huán)境來確定。

2.2 GPS 檢測網(wǎng)布設(shè)與邊坡檢測范圍

在高速公路高邊坡的檢測中，要根據(jù)當?shù)氐闹苓叺V區(qū)的開采情況和邊坡滑坡的實際情況，在設(shè)計的過程中，根據(jù)地形的高低，和滑坡出現(xiàn)的頻率有效的對GPS 檢測控制網(wǎng)的設(shè)計和對邊坡檢測范圍的確定。參照《JGJ/T 8－2009 建筑變形測量規(guī)程》規(guī)定和檢測網(wǎng)的用途在布設(shè)中設(shè)置不同的監(jiān)控階梯，確保GPS 檢測網(wǎng)的有效檢測。

2.3 檢測點設(shè)計與施工

(1)巖體上的觀測點，可以采用砂漿現(xiàn)場澆固的手段進行鋼筋標記，對鑿孔的深度要求應該保證在小于10 cm，填埋好了之后，對標記的頂部要求露出巖體面的5 cm 左右。(2)土體上的觀測點，可以提前埋設(shè)混泥土標石，在其頂部采用嵌入式的方法對半球狀鋼筋標記，針對一些高液限土地區(qū)，標石的填埋標準應該在土層的基準線0.5 cm 以下。標石的頂部標記部位要求露出地面大概8 cm 左右。

2.4 位移檢測實施

高邊坡建設(shè)和治理過程中，雨季可能會使得邊坡穩(wěn)定性降低，對于雨季期間應該縮短檢測周期，保證高邊坡滑坡有效檢測，減少經(jīng)濟損失。在開采中也會使得邊坡的穩(wěn)定性下降，在靠近建設(shè)臨界點時，應該多加注意邊坡的穩(wěn)定性，并且適當?shù)脑黾訖z測的頻率，注重經(jīng)緯儀和水準儀檢測次數(shù)。對邊坡位移進行檢測的同時，應該加強對邊坡的巡視和管理，通過對檢測數(shù)據(jù)分析，觀察和計算出現(xiàn)的變化程度和破壞程度，從而科學合理的調(diào)整位移檢測周期，以便于對邊坡的滑坡做出及時預測。

3 檢測技術(shù)在高速公路邊坡治理中的相關(guān)對策

3.1 對坡面的排險

蓮花互通前K637 路段是吉蓮高速公路最高的邊坡，是這次檢測和塌方治理的重要地段，根據(jù)該地區(qū)的實際情況在高邊坡治理針對性的采用相關(guān)的檢測技術(shù)。對吉蓮高速公路段高邊坡的治理過程中，根據(jù)裂縫儀的檢測結(jié)果(見表1)，對坡面上的沉降方向、張拉方向以及錯動方向比較嚴重的，進行巖石松動、后緣邊坡陡立和破碎土石體凌空綜合治理。對邊坡坡頂出現(xiàn)巖體由于張拉的作用而導致突然發(fā)生爆裂的，應該采用打孔微裂爆破消除，對一些坡面土石比較混雜松散的區(qū)域，根據(jù)檢測結(jié)果消除出現(xiàn)滑塌意外的隱患。對坡面進行澆灌進行加固。采用人工巡視和儀器對邊坡的裂縫進行再次排查，防止有遺漏的現(xiàn)象出現(xiàn)，保證高速公路安全運行。

表1 裂縫儀觀測數(shù)據(jù)

3.2 加強監(jiān)測人員的安全管理

對高速公路高邊坡的治理檢測過程中，常常由于地形高度比較高，坡度比較陡，使得安全工作也要做好，才能保證檢測技術(shù)在高速公路邊坡治理過程中更好的應用。對檢測人員應該加強安全生產(chǎn)教育，保證在檢測治理的過程中能夠有著安全作業(yè)的意識，自覺的在施工和檢測中能夠遵守相關(guān)的規(guī)章制度，嚴格執(zhí)行正確的安全操作流程，在高邊坡上提升自我的防護和保護能力。

3.3 綜合運用檢測技術(shù)

對高速公路高邊坡的治理過程中，應該根據(jù)該地區(qū)的實際情況采用不同的檢測手段或者是綜合的檢測技術(shù)，確保能夠更好的對出現(xiàn)的問題進行檢測和治理。對環(huán)境較為復雜的地形，采用GPS 檢測、裂縫儀、水準儀進行綜合檢測，觀測滑動情況和水平位移情況，制定3D 位移圖，按照得出的數(shù)據(jù)具體分析，制定相關(guān)的治理方案，對滑動位移采用澆灌的方式進行填充，對坡體出現(xiàn)滑落，地面應設(shè)置足夠?qū)挾鹊乃槁渑_，外部片石混凝土擋土墻，必要的時候設(shè)置漿砌片石護坡，防止滑塌體對高速公路上運行的車輛造成損害。

4 結(jié) 語

綜上所述，在高速公路高邊坡治理中運用檢測技術(shù)是很有必要的，在治理過程中，對坡面的排險，加強監(jiān)測人員的安全管理，綜合運用檢測技術(shù)，能夠有效的提升治理效果，保證檢測施工工程的安全運行，從而確保高速公路動態(tài)的監(jiān)視性和道路安全性。

［1］韓新強，王洪興，李濤.公路邊坡治理中的綜合開發(fā)探討［J］.中國水運(理論版)，2013，15(16):23－26.

［2］余偉健，高謙.綜合監(jiān)測技術(shù)在高陡邊坡中的應用［J］.北京科技大學學報，2014，12(16):24－26.