高速公路路塹邊坡位移監測施工核心探索

黃 鑫

（河南省公路工程局集團有限公司，河南 鄭州 450052）

1 工程概況與位移監測設計

某高速公路隧道入口段的路塹邊坡長度為156 m，最大坡高達到69 m，邊坡的夾角在42°至48°之間。在進行邊坡開挖作業時，采用機械開挖與爆破相結合的開挖方式。我們對該處的地質情況進行了一定程度的勘測，并查閱相關資料，得出山體上覆第四系褐紅色黏土，其厚度2.3～3.1 m之間；其下部主要為白堊系強、弱風化泥質砂巖，巖質硬度較大。

在施工過程之中，雖然對其做了一定的防護措施，但不久后坡頂與坡面之上便出現了一些裂縫，且隨著時間的推移，裂縫的寬度不斷增大，且裂縫的數量也在不斷增加。進行了現場調查，發現這些裂縫存在如下幾個方面的特性：①裂縫的分布范圍相對較廣，且無規律性，縱橫交錯。根據統計結果顯示，裂縫涉及的路段長度達到了1 800 m；②在山頂區域，裂縫分布較為集中，且裂縫大多為平行于公路方向的橫向裂縫；③裂縫的寬度相對較大，最大裂縫寬度達到了10 cm。

針對上述情況，決定制定相應的治理方案并采取針對性措施予以解決，為了提高方案的科學性與針對性，需要進行路塹邊坡位移監測。在這一邊坡的主坡面的上部與下部共設計了兩個深部位移監測鉆孔，孔深分別設計為21、23 m。

2 測斜管施工

2.1 鉆孔施工

首先需要對鉆孔終孔的直徑進行確定，考慮到之后斜側管下放、安裝與固定操作的便利性，經過研究與討論，確定鉆孔終孔的直徑均為130 mm；其次，采用全孔取心的方式，并在此基礎之上進行有效的巖心編錄；最后，在正式開展斜管下放作業之前，還需要進行一次全面的清渣，并保證孔底的沉渣厚度在0.2 m之內。

2.2 測斜管安裝

（1） 材質確定。測斜管采用鋁合金的材質，其外徑與壁厚分別為70 mm與2 mm，同時在測斜管的內壁張設置兩對導向槽，通過導向槽對傾斜儀上下滑動的方向進行一定程度的控制。注意對測斜管的長度進行有效的控制，應保證測斜管的總長度高于孔深0.5 m左右，單根測斜管的長度可以控制為2 m。測斜管的接頭同樣采用鋁合金材料，使其形狀與測斜管保持一致性。

（2） 測斜管連接。首先，選取一根測斜管，并將密封接頭安裝在測斜管的一端，隨后進行打孔與固定操作，測斜管與接頭處會存在一定的縫隙，需要運用橡皮泥堵住縫隙并壓實，同時用密封膠帶包裹固定，這樣一來，在進行灌漿時可以避免出現漿液進入到斜側管之內的情況發生。在這一斜側管的另外一段套上斜側管接頭，這一過程中需要對套入長度進行一定程度的控制，一般保證套入長度達到測斜管接頭長度一半的位置即可，隨后進行鉆孔與鉚固連接操作。其次，另外取一根測斜管插入測斜管接頭內，保證兩根測斜管能夠有效接觸，運用密封膠帶包裹固定。

（3） 測斜管下放。監測鉆孔相對較淺，且測斜管的質量較輕，基于這一方面的考慮，在下放測斜管的過程中可以運用麻繩對其測斜管進行提拉操作。將測斜管以每三根為一組的方式進行連接好，首先將帶有密封接頭的測斜管放置于孔內，其次保持另一組測斜管豎立，并將之與放入孔內的一組測斜管有效對接，隨后進行鉆孔與鉚固連接操作。固定完成之后，還需用密封膠帶進行包裹，確認無誤之后將其下放。依據此下放方法，將測斜管一組一組套接之后有效下放，直至測斜管達到孔底。下放完成之后，還需要利用傾斜儀模擬探頭對測斜管下放情況進行一定程度的檢查，具體操作為將傾斜儀模擬探頭放置在測斜管之中并下放，如果傾斜儀模擬探頭能夠靈活活動無阻礙，則說明測斜管的連接正常，反之，則需要找出故障并有效排除。最后保持測斜管處于垂直狀態，并對其方向進行一定程度的調整，保證測斜管處于鉆孔的中央位置之上。

（4） 測斜管固定。 對測斜管進行有效的下放與調整之后，確認無誤即可開展測斜管固定作業，主要方法是運用水泥灌漿對其進行固定，需要注意的是，需要對灌漿料的強度進行一定程度的保證，使其與鉆孔周圍巖石的強度保持一致性。在配漿過程中，對邊坡的地層情況與巖石情況進行了綜合性考慮，最終確定配漿比為水∶水泥=1∶2。在對灌漿方法進行確定時，充分結合了實際情況，確定采用孔口直接灌注法進行灌漿操作。當水泥漿達到空口時，則說明測斜管的固定施工完成。最后，仍然傾斜儀同樣的方法進行檢查，防止出現水泥漿深入到測斜管內壁的情況。

3 測試與數據處理

3.1 測試工藝

在測量過程中，所使用的測量設備為多功能鉆孔傾斜儀，這一儀器的外徑為45 mm，運用多功能鉆孔傾斜儀可以對水平位移進行一定程度的測量，其測量精度可以達到±4 mm/15 m。同時，使用多功能鉆孔傾斜儀進行測量作業時，為了保證測量精度，需要注意儀器的適用環境，這一儀器的使用環境溫度為-10～60 ℃之間，抗水壓強度為2 MPa。在對測量周期進行確定時，需要充分結合工程的實際情況與施工情況，施工前期，測量的頻率為每月一次，到了施工的后期，測量頻率控制為每月2至3次即可。在測量時，按照從孔底向上測量的方式進行，同時對測量間距進行一定程度的控制，一般情況下測量間距控制在0.5 m左右較為適宜。在測量時，以水泥砂漿終凝之后3次測量結果的平均值作為基準值，以傾斜儀按照正反導向槽2次測量值的平均值為測量值。

3.2 測量數據處理

對測量數據進行有效的整合，并在此基礎之上運用不同類型的位移曲線呈現出路塹邊坡的位移程度。常用的三種曲線主要如下：①絕對位移曲線。絕對位移曲線是對各個深度的實際測量位移值進行繪制，通過這一曲線可以得出鉆孔本身的彎曲度，這種曲線的弊端主要表現為難以對不同時間段位移的變化量進行直觀的反應；②相對位移曲線。相對位移曲線主要表現的是測量結果相對基準值的位移變化情況，這一曲線能夠對某一測點的相對位移大小進行非常直觀的表示，并以此來對滑動面的深度位置進行有效確定；③合位移曲線。合位移曲線是對正交方向的兩對位移分量矢量合成，它雖然不能直觀顯示出某一點的位移，但卻可以得到這一點的位移方向信息，且能夠給出某一特定方位空口最大位移值。

通過對上述的幾種位移曲線進行有效的結合，綜合分析判斷出路塹的滑移情況，并據此制定出具有針對性且行之有效的處理方案。

4 結語

本文主要結合具體實例對高速公路路塹邊坡位移監測施工進行研究與分析，具體介紹了測斜管的安裝、下放與固定，并在此基礎之上闡述了測試工藝與測量數據的處理方法。