山體滑坡治理施工變形監(jiān)測

（中煤長江生態(tài)環(huán)境科技有限公司，江蘇南京 210046）

0.引言

南京國防園是著名的游覽勝地和戰(zhàn)場遺址，是開展國防教育、軍事科普知識、應(yīng)急避險知識普及以及軍事體驗為一體的綜合性場館。園內(nèi)地形起伏較大，自然條件優(yōu)越，名勝古跡與山、水、城、林融為一體。受連續(xù)降雨影響，國防園西南側(cè)山體小洼地發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害險情，上山道路出現(xiàn)張拉裂縫，坡面樹木傾斜、土體滑塌，威脅到人民群眾和景區(qū)的安全，影響了園區(qū)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性，不利于景區(qū)的正常運行，地方政府進行了該隱患區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害治理，為保證施工安全，特進行了該項目的變形監(jiān)測工作。

1.監(jiān)測的目的

根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T0219-2006）等相關(guān)規(guī)范規(guī)定，本項目監(jiān)測工作的主要目的是保證施工安全監(jiān)測和防治效果監(jiān)測。本次監(jiān)測工作突出重點，建立了較完整的監(jiān)測剖面和監(jiān)測網(wǎng)，使之系統(tǒng)化、立體化[1]。整個監(jiān)測系統(tǒng)包括監(jiān)測儀器、數(shù)據(jù)采集、儲存和傳輸、數(shù)據(jù)處理、信息反饋、預(yù)測預(yù)報等環(huán)節(jié)，以便能及時、快速對邊坡體變形破壞進行分析反饋。

2.監(jiān)測原則及依據(jù)

2.1 監(jiān)測原則

在充分利用園區(qū)原有監(jiān)測數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上，此次監(jiān)測貫穿于整個項目施工全過程，對邊坡的變形、應(yīng)力等情況進行實時監(jiān)測，不僅為安全施工提供保障，還為園區(qū)后期穩(wěn)定性評價提供數(shù)據(jù)支持。本監(jiān)測項目包括施工安全監(jiān)測（地面變形監(jiān)測、地表裂縫監(jiān)測、地下水動態(tài)監(jiān)測）和防治效果監(jiān)測，以監(jiān)測結(jié)果作為反饋設(shè)計、指導(dǎo)施工和評價治理效果的依據(jù)。

2.2 監(jiān)測依據(jù)

（1）《國家水準(zhǔn)測量規(guī)范》；

（2）《國家三角測量和精密導(dǎo)線測量規(guī)范》；

（3）《大地形變測量規(guī)范》；

（4）《工程測量技術(shù)規(guī)范》（GB50026-2015）；

（5）《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）；

（6）《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T0219-2006）；

其他相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)范、規(guī)程。

3.監(jiān)測實施方案

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，本次監(jiān)測工作的內(nèi)容主要包括施工安全監(jiān)測和防治效果監(jiān)測（竣工初步驗收后進行）。本次施工安全監(jiān)測主要是布設(shè)位移監(jiān)測點進行地表變形監(jiān)測，周期從施工單位進場開始至施工結(jié)束撤場。根據(jù)工程特點，布置地表水平位移和垂直位移監(jiān)測點、地表水平位移、地表垂直位移、支護結(jié)構(gòu)水平位移、支護結(jié)構(gòu)垂直位移、深層水平位移、裂縫監(jiān)測點。

地表變形監(jiān)測是防治工程中常用的方法，觀測儀器可以采用全站儀參照《工程測量技術(shù)規(guī)范》中二級水準(zhǔn)測量精度要求，觀測被監(jiān)測物體的水平位移、垂直位移，并計算其變化速率。地表裂縫位錯監(jiān)測一般采用伸縮儀、位錯儀、鋼尺、千分卡等進行，了解地表裂縫伸縮變化和位錯情況，測量精度要求在0.1mm～1 mm。

監(jiān)測頻率為邊坡施工階段每天監(jiān)測一次，施工完成后前三個月每 15d監(jiān)測一次，若監(jiān)測結(jié)果穩(wěn)定，可每月監(jiān)測一次；雨季、汛期應(yīng)每天監(jiān)測一次或數(shù)小時一次，甚至連續(xù)跟蹤監(jiān)測；監(jiān)測期限不少于1個水文年[2-3]。

預(yù)警值設(shè)定：監(jiān)測點位移速率達(dá)2mm/d 或累計值達(dá)30mm，具體預(yù)警值將根據(jù)監(jiān)測中間成果確定，如出現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時通知相關(guān)單位，采取必要的應(yīng)急措施。

3.1 監(jiān)測控制網(wǎng)布設(shè)及測量精度

（1）水準(zhǔn)控制網(wǎng)。基準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)：根據(jù)現(xiàn)場測量需要，控制點設(shè)置在安全穩(wěn)定區(qū)域。在滑坡區(qū)底部設(shè)置2處基準(zhǔn)點，滑坡區(qū)頂部設(shè)置1處基準(zhǔn)點，工作基點定期與基準(zhǔn)點聯(lián)測，工作基點的位置選擇在通視、使用方便、安全、穩(wěn)定并容易尋找的地方[4-5]。

（2）控制網(wǎng)復(fù)測。在監(jiān)測過程中，定期對建立的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)進行復(fù)測，方法如下：

平面控制網(wǎng)利用后方交會的方法，測定測站點和兩個已知方向的夾角，計算每次的變化量。從而判定該基準(zhǔn)點是否存在蠕動或偏心。對偏心的數(shù)據(jù)進行評價，判斷滑坡體位移觀測結(jié)果的影響。并對位移值走出適當(dāng)?shù)男拚?/p>

高程控制網(wǎng)則利用幾何二等水準(zhǔn)的方法測定工作基點，并和更高等級的水準(zhǔn)基點進行聯(lián)測，并且閉合差符合二等水準(zhǔn)線路限差的要求，并對工作基點及時作出適當(dāng)?shù)男拚?/p>

3.2 坡面沉降監(jiān)測

監(jiān)測方法：采用閉合水準(zhǔn)測量方法，使用徠卡DNA03電子水準(zhǔn)儀（精度0.01mm）觀測，采用電子水準(zhǔn)儀自帶記錄程序，記錄外業(yè)觀測數(shù)據(jù)文件。

3.3 支護結(jié)構(gòu)及坡面水平位移監(jiān)測

（1）測點埋設(shè)要求。坡面水平位移監(jiān)測點與坡面沉降監(jiān)測點采用同點觀測。支護結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)測點埋設(shè)，在格構(gòu)梁澆混凝土抹平后，插入測釘和棱鏡頭（與格構(gòu)梁平行），等待1d～2d混凝土凝固。

（2）監(jiān)測方法及數(shù)據(jù)采集。水平位移監(jiān)測主要使用拓普康全站儀及配套棱鏡組等進行觀測。本工程采用小角度法和極坐標(biāo)法結(jié)合進行監(jiān)測。

3.4 坡面土體深層水平位移監(jiān)測

（1）測點埋設(shè)方法。測斜管選用內(nèi)徑70mm的PVC管，其外壁有一對凹槽，內(nèi)壁有二對相互垂直深3mm的導(dǎo)槽。其測點埋設(shè)方法如下：

在邊坡邊線處用鉆機成孔至坡底或巖石，深度約7m～10m，將PVC測斜管埋于鉆孔內(nèi)，測斜管管口封閉，接頭處應(yīng)連接牢固并密封。測斜管的導(dǎo)槽應(yīng)垂直于邊坡邊線，用綠豆砂將孔壁與管壁之間的空隙填充密實，最后在埋好的測斜管上做好保護措施和警示標(biāo)志以免破壞。

（2）深層水平位移觀測方法。監(jiān)測儀器采用CX-901F測斜儀以及配套PVC測斜管。觀測方法如下：

1）用模擬測頭檢查測斜管導(dǎo)槽。2）當(dāng)測斜儀測讀器處于開啟狀態(tài)，緩慢將測頭導(dǎo)輪放至管底，然后沿導(dǎo)槽由管底自下而上每隔0.5m讀一次數(shù)據(jù)，記錄測點深度和讀數(shù)。觀測結(jié)束后，將測頭旋轉(zhuǎn)180°后再插入同一對導(dǎo)槽內(nèi)，依照前一次的測點深度進行重復(fù)觀測，并讀取觀測數(shù)據(jù)[6]。3）對比同一深度的兩次觀測數(shù)據(jù)，出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常應(yīng)及時補測。

4.監(jiān)測情況分析

本次監(jiān)測自治理工程施工前開始至竣工后，進行了為期8個月的不定期監(jiān)測，共計完成對4個沿滑坡頂布設(shè)監(jiān)測點的垂直位移監(jiān)測31次，分別對13沿格構(gòu)梁上中下布設(shè)的監(jiān)測點的坡面水平監(jiān)測89次，對3個埋設(shè)于滑坡面東、中、西部的監(jiān)測孔的深層水位監(jiān)測42次，對4個沿裂縫處布設(shè)的裂縫監(jiān)測點的地面形變測量87次。監(jiān)測預(yù)警值初步點位移速率達(dá) 2mm/d 或累計值達(dá) 30mm，具體將根據(jù)監(jiān)測中間成果確定，如出現(xiàn)異常情況，及時通知相關(guān)單位采取必要的應(yīng)急措施。

4.1 深層水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

由圖1～圖3可以看出CJ1～CJ3的深層水平位移隨時間的變化趨勢，其中CJ1于2020年6月10日開始監(jiān)測；CJ2于2020年6月4日開始監(jiān)測；CJ3于2020年7月1日開始監(jiān)測。

圖1 CJ01位移—時間曲線圖

圖2 CJ02位移—時間曲線圖

在此期間，各個孔為的累計位移未超過報警值（30 mm），從數(shù)據(jù)觀察來看，目前屬于穩(wěn)定狀態(tài)。其中CJ1 在6月22日0.5m處因施工壓頂梁影響破壞，換管繼續(xù)監(jiān)測，導(dǎo)致累計最大位移6.1mm；CJ2在7月5日和7月6日因施工管線埋設(shè)影響，導(dǎo)致累計最大位移21.9mm；CJ3 位于東側(cè)邊坡坡頂樹林處，保護較好，累計最大位移1.2mm。CJ1在10月份由于園區(qū)美觀和游客安全，應(yīng)甲方要求以及綜合考慮，將地面以上管削平，影響數(shù)值變化，目前繼續(xù)監(jiān)測中，未超報警值[7]。

4.2 坡面、支護結(jié)構(gòu)位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

由圖4、圖5可以直觀看出邊坡水平和豎直位移反應(yīng)的邊坡變化情況：

圖4 水平位移—時間曲線圖

圖5 垂直位移—時間曲線圖

從2020年5月2日至12月30日，水平位移累計最大值是2020年5月27日的JC1點的1.9mm；豎直累計位移最大值是2020年5月13日J(rèn)C2點的3.9mm。施工過程中，位移數(shù)據(jù)變化不斷浮動，截至到9月30日邊坡工程主體完工后，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示邊坡變化速率位移最大值均小于設(shè)計預(yù)警值2.0mm/d，邊坡變化均在設(shè)計預(yù)警值30mm之內(nèi)，趨于穩(wěn)定。

4.3 裂縫監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

由圖6可以看出LF2在2020年5月30日施工影響變化較大為0.5mm，但未超預(yù)警值（2mm/d），其余變化速率為0.05mm/d～0.1mm/d，最大的累計位移LF2點為0.7mm，累計變化率小于設(shè)計預(yù)警值30mm，從數(shù)據(jù)上看，變化且處于穩(wěn)定。

圖6 裂縫監(jiān)測—時間曲線圖

5.結(jié)語

山體滑坡監(jiān)測是一項長期性工作，應(yīng)建立較完整的監(jiān)測剖面和監(jiān)測網(wǎng)，使之系統(tǒng)化、立體化。從本文的監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示滑坡體無變形、無下滑跡象，坡體呈穩(wěn)定狀態(tài)，實踐結(jié)果證明，該方法在山體滑坡治理監(jiān)測中有效可行的，可供同類工程參考與借鑒。