滑動式測斜儀監測成果的分析與探討

李 菁， 周 英 婷

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都 610072)

滑動式測斜儀監測成果的分析與探討

李 菁， 周 英 婷

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都 610072)

滑動式測斜儀是監測物體深部水平變形的有效手段之一，但受到儀器自身原因、測斜管安裝原因、被測體物質組成原因等使得監測成果并不直觀，給資料分析工作帶來困難、甚至出現誤判。列舉了滑動式測斜儀監測成果的6種基本表現形式，結合深部變形監測成果，對各種表現形式所反映的物理意義及產生原因逐一進行了說明。

滑動式測斜儀；安全監測；成果分析；變形

1 概 述

高邊坡、滑坡變形監測中，鉆孔采用滑動式測斜儀監測為最常見的手段之一?；瑒邮綔y斜儀是通過測量測斜管軸線與鉛垂線之間的夾角變化量來監測工程邊坡及建筑物側向位移的高精度儀器,可以確定天然和人工開挖邊坡滑動剪切面的位置和位移方向。

測斜管有鉛直、水平、傾斜三種埋設方式，每一種方式都可以采用鉆孔埋設和填筑埋設兩種方式，其要點基本相同，安裝方法大致如下。

(1)選擇安裝地點時，應考慮地面地形和地下不同深度可能發生的位移度。測斜管應安裝在足以容納測斜管及填筑料的穩定鉆孔中深達無水平位移處。

(2)接長測斜管可以一次完成，或事先接成幾段，也可在孔口逐節接成所需的長度，接長時應注意導向槽的對正，不允許偏扭。

(3)將接裝好的測斜管對正施測方向，慢慢沉入孔底。沉放過程中，導向槽要保持準、直并盡可能接近最后的對準位置。

(4)根據測斜管周圍的土壤、巖土、地下水情況和鉆孔與測斜管外壁之間的空間選擇回填材料，如砂、礫石；基巖與測斜管之間可用水泥砂漿回填；在粗粒料中可用粗砂灌水回填；粘土防滲墻或細粒料中可用膨潤土球回填。

(5)測斜管安裝過程中，隨時用測斜儀模擬探頭進行檢驗。

滑動測斜儀的主要計算原理為：帶有導向滑動輪的測斜儀在測斜管中逐段測出產生位移后管軸線與鉛垂線的夾角，分段求出水位位移，累加得出總位移量及沿管軸線整個孔深位移的變化情況。

2 監測成果之基本圖形

鉆孔測斜儀取得的監測數據非常豐富，對一個100 m深的孔和0.5 m長的探頭而言，每觀測一次，要記錄約800個觀測數據，最終可以整理出大量的位移-時間過程曲線。實際工作中，滑動式測斜儀位移-時間過程曲線主要分為以下6種基本成果圖形(圖1～6，圖中橫坐標單位為mm,縱坐標單位為m)。

3 六種基本成果圖形探討

筆者基于以上6種基本成果圖形，對其產生原因及所反映出的邊坡穩定性進行了探討。

圖1為某工程邊坡測斜管，孔深42 m。自首次觀測起，位移隨時間變化不明顯， 波動幅度較小,孔口以下未見深部變形，因此，可以判斷該邊坡處于穩定狀態。

圖2為某料場邊坡測斜管,孔深57 m。自首次觀測起,孔口以下34 m處出現較大位移且位移量持續呈增加趨勢,但孔口處位移量隨時間的變形趨勢不明顯,分析此處為沉降引起的測斜管彎曲,由于坡體沉降或柔性回填引起回填料沉降而帶動測斜管彎曲變形。

圖3為某明渠導墻測斜管，孔深31 m。該測斜管由于安裝時孔口以下11 m處測斜管未與接頭靠死，留有空隙，每次觀測時探頭正好放入空隙處，因此過程線反映在相同高度會出現大小基本一致的偏移量。此類過程線在資料整編時需重取初始值，用以消除由于安裝問題導致的誤差。

圖1 測斜管穩定狀態典型過程線圖

圖2 測斜管彎曲變形典型過程線圖

圖3 安裝誤差典型過程線圖

圖4 零漂誤差典型過程線圖

圖4為某工程邊坡測斜管，孔深52 m。該測斜儀探頭零漂誤差較大，超過一般允許誤差(30 m/±5 mm)。位移-時間過程曲線顯示該測斜孔最大位移發生在孔口位置，約為59 mm，孔口以下未見明顯滑面。

圖5為某工程邊坡測斜管，孔深80 m，主要變形范圍出現在孔口以下10 m～孔口段，最大位移發生在孔口部位，結合地質情況判斷該部位屬于覆蓋層與基巖面交界部位的淺層滑動。

圖6為某料場邊坡測斜管, 孔深32 m。2014年5月17日開始觀測，位移-時間過程曲線顯示坡體內部出現滑動現象，順坡向位移明顯變大，地表以下24 m深處出現約1.5 m滑動帶， 2014年6月28日出現明顯變形加速跡象，最大滑動位移約72 mm，此后測斜管被剪斷，觀測終止。同時期外部變形觀測可印證當時坡體出現較大變形。

圖5 測斜管淺層滑動典型過程線圖

圖6 測斜管深部位移典型過程線圖

4 結 語

筆者建議：在采用深部位移曲線判別邊(滑)坡體穩定性時,一定要綜合考慮地質、水文等各種因素影響，結合其它檢查成果(如外部變形觀測、巡視檢查等)進行綜合分析評判，避免依據偶然現象而做出錯誤判斷，在比較充分地掌握了邊(滑)坡體各種綜合信息的基礎上，根據成果對其進行判斷才是可靠的。

(責任編輯：李燕輝)

2016-12-24

TV7;TV522

B

1001-2184(2017)01-0043-03

李 菁(1984-)，女，四川成都人，工程師，學士，從事水利水電工程安全監測設計及資料分析工作；

周英婷(1990-)，女，四川彭州人，助理工程師，從事水電工程安全監測資料分析工作.