鉆孔測斜儀在公路填方滑坡監測中的應用

羅 潔，謝向桂，劉 迅

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

鉆孔測斜儀在公路填方滑坡監測中的應用

羅 潔，謝向桂，劉 迅

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

以貴州晴隆至興義高速公路T2合同段ZK19+260～ZK19+620為依托，依據滑坡體的鉆孔測斜位移監測數據，得出較為準確的滑動面；同時依據不同工況下的監測數據曲線評價滑坡的穩定性，為有效的治理該滑坡提供了技術支撐。

路基邊坡；深部位移；鉆孔測斜儀；穩定性

1 測斜儀的基本原理

測斜儀在工作時，主要的工作目標就是對儀器的軸線以及儀器的鉛垂線夾角情況變化量進行研究，進而對巖土高程水平位移發生的情況進行計算。采取合適的方式，分別買蛇一些測斜管等，如果產生變形的情況，測斜管軸線是可以和垂直線弧度夾角保持相同角度的，并按照測量點分斷的實際長度來計算高程水平位移增加情況。

Δdi=∑L·sinθi

(1)

可以從測斜管的底部位置一點點的累加，進而計算出高程水平位置的實際情況。

(2)

從目前的工作開展情況來看，一般情況下，工作人員都是采取0.5 m探頭來測量的。為了提升測量段內部管軸線以及鉛垂線夾角情況，可以利用bi來固定位移。

2 測斜數據處理

通過測斜儀對設備的情況以及相關數據進行讀取，明確計算公式。A0方向位移

(3)

B0方向位移

(4)

任一高程處實際合成水平位移

(5)

任一高程處實際水平位移

(6)

(7)

式中：A0i(B0i)為各測點分段長度A0方向(B0方向)的水平實際位移，m。

3 工程實例

3.1 工程概況

填方路基位于貴州晴隆至興義高速公路T2合同段ZK19+260～ZK19+620，全長280 m，其中路基當中中線最大的填高在15.3 m左右，但是因為受到路基填方施工的影響，在日常施工過程中出現了許多張拉裂縫的問題。各種張拉裂縫的寬度大約為0.4 m，局部沉降程度為0.3 m。

3.2 監測孔的布置

為了全面觀測變形以及位移的發生情況， 明確主動面滑動特征，要對滑動面深度以及滑動面的方向進行校對，并明確變形位移和時間二者之間的關系，并對滑坡治理之前變形的情況進行對比分析。同時考慮到監測時間和安裝費用，本次監測選擇了 3 條測線，共布設了7個監測孔。

3.3 觀測與資料分析

在進行觀測時，首先要將探頭放入到孔底的位置，等到穩定數分鐘之后，再讀數。通常情況下，都是每隔0.5 m讀數一次，在對觀測的過程進行記錄時，還要對照不同階段的觀測結果，對不同的觀測結果進行校對，直到孔口的位置截止。所有讀取到的數據，都可以記錄到數字記錄器當中，并且通過使用記錄器內部軟件的方式，將各種信息取出并儲存到數據庫當中。將所有的原始數據輸入到表格內，利用公式計算高程的水平位移產生情況，生成相應的圖標，現以K19+520斷面所布設的JCK5號監測孔為例。

由于受現場施工影響，JCK5號監測孔分為兩階段進行，其中JCK5+1號監測孔監測深度為40 m，于2011年8月31日開始第一次監測，該監測孔于2011年11月17施工破壞，從圖1可知該孔在距孔口22.5～23.5 m的位置出現明顯變形異常帶，表明該孔22.5 m和23.5 m附近為滑動面所在位置；從圖4可以看出，該孔在監測期間，累計相對位移在緩慢增大，孔口處累計產生的位移為5.44 mm。平均位移為：孔口0.07 mm/d，說明坡體在2011年8月31日至2011年11月處于蠕動變形—等速變形階段。

圖1 JCK5+1 合成方向位移變化曲線

圖2 JCK5+1號孔位移—時間變化曲線

為繼續掌握深部位移動態，在距JCK5+1號監測孔4 m的位置補鉆JCK5+2號監測孔，監測深度為36.5 m，于2012年4月27日開始第一次監測，至2012年9月6日共監測49次。

從圖3、圖4可知在2012年4月至2012年8月期間，坡體有比較明顯的變形，從其深部的變化情況可以發現，如果合成方向發生了位移等問題，則各個位置的累計合計位移量會有所增加，產生異常帶。在進入到9月份之后，數據日漸平緩，表明該路基滑坡在治理措施施工完成后，由滑動狀態轉為穩定性狀態。

圖3 JCK5+2 合成方向位移變化曲線

圖4 JCK5+2號孔位移—時間變化曲

4 結 論

(1)通過布設在滑坡體上的測斜孔，獲取滑坡的水平位移變形數據，以此判斷滑坡的滑動面位置是較為準確可靠的。

(2)根據鉆孔測斜監測數據的位移—時間變化曲線，可以計算出不同時段滑坡的變形速率，以此評價滑坡的穩定性，指導滑坡的預測預報工作，只有這樣才能全面提升工作效率。

[1] 薛貴玉,李民,何金平.三峽工程中高邊坡測斜儀的施工埋設與監測[J].大壩觀測與土工測試,1999，23(1):5-7.

[2] 馬全珍,張寶華.鉆孔測斜儀在邊坡監測中的應用[J].常州工學院學報，2005，18(12):85-89.

[3] 魏小楠,鄢貴權.鉆孔側斜儀的原理及在邊坡監測中的運用[J].貴州科學,2008,26(3):76-79.

2016-09-06

羅潔(1987-)，男，助理工程師，主要從事邊坡監控治理方面工作。

U418

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：1008-3383(2017)06-0030-02