邊坡工程監測淺析

鄧文俊

（湖南省礦產資源調查所，湖南 郴州 423000）

0 引言

我國屬于是地質災害頻發的國家，尤其是滑坡災害，每年都會造成大量的經濟損失和人員傷亡。科學合理的邊坡工程監測，可實時掌握邊坡的穩定性以及變化情況，對邊坡工程監測數據進行全面分析，可提前預知邊坡災害，及時制定科學的防治措施和方法，保證邊坡的安全。基于此，開展邊坡工程監測的分析研究就顯得尤為必要。

1 工程概述

郴州市蘇仙區五蓋山滑雪場邊坡支護工程位于郴州市東南方，距城區約13km 主要處于蘇仙區五蓋山鎮涼傘坪村，沿郴州大道至縣道X045 線水泥公路直達項目場地，交通較為方便。支護工程情況：AB 段一、二階坡采用錨噴支護，三階坡采用錨拉毛石混凝土擋墻支護；C-G 段坡腳采用2m 高擋墻護腳，擋墻以上邊坡采用錨噴支護，其中CD 段為總邊坡高度不大于5m 段，則墻頂以上網噴防護。控制網點位現場如圖1 所示。

圖1 控制網點位現場

2 邊坡工程監測的目的和原則

2.1 目的

在邊坡支護工程施工中，開展監測具有非常重要的意義，其目的主要體現在以下3 個方面。

（1）通過監測數據反應邊坡的穩定情況，為業主及時了解現場情況提供依據。

（2）為邊坡支護和治理，提供及時的反饋信息，提升邊坡支護工程施工的信息化水平。而且監測數據可作為工程技術人員判斷邊坡支護工程安全與否的依據，為工程決策提供有效的數據支撐。

（3）為業主提供及時信息，以便業主對整個過程了解土體的動態趨勢有清晰的了解，便于掌控全局對整個治理過程進行科學管理。

2.2 原則

邊坡工程監測是一項非常復雜，而且需要長期進行的工作，而且影響邊坡穩定性因素比較多，在加上邊坡工程量大，難以進行全面監測，需要能夠找到能夠反映邊坡性能的指標和影響因素進行監測，這就需要在邊坡工程監測中遵循“突出重點，全面兼顧”的原則；邊坡在線監測系統需要能夠及時埋設、及時觀測、及時分析、及時反饋等，因此，在具體監測中還需要遵循“及時有效，安全靠的”的原則；此外，邊坡工程監測系統要盡量簡單，便于操作，以便長期觀測，還要遵循“簡單高效、經濟合理”的原則。

3 邊坡工程監測的要點

3.1 明確邊坡工程監測的技術標準

就案例工程而言，按照國家標準《工程測量規范》（GB 50026—2007）與臨近建筑物、重要設施等相關規定，確定本項目監測等級為二級。具體的監測精度要求，如表1 所示。

表1 邊坡工程監測精度要求

3.2 水平位移監測

案例工程在水平位移監測中采取了極坐標法、前方交會法與導線測量法相互結合的方法。其中極坐標法和前方交會法主要是對觀測點進行觀測，而導線測量法的主要作用是對工作基點的聯測和穩定性進行檢查。在具體監測中，為保證提升監測效率和精度，在進行監測點布設時，需要同時做好基準點、工作點、監測點三級布設。其中基準點需要盡量布設在相對穩定的區域，作為邊坡水平位移監測數據校核點，本工程基準點布設在水泥路面之上，布設數量不少于3 個[1]；工作點要盡量布設在靠近邊坡，且基本穩定的位置，其主要作用是測量邊坡支護點的平面位置變化情況，本工程主要布設在邊坡陰角位置，在項目現場水泥坪布設3個工作點；監測點主要是沿著邊坡支護周邊布置在邊坡支護上，用于支護結構的變形和位移情況，相互之間的距離控制在20m 以內。本項目監測共布設了水平位移監測32 個觀測點（D1-D32），垂直位移監測38 個觀測點（D1-D32，F1-F6）。

在水平位移監測之前，要先按照邊坡支護工程監測精度的要求，對已經布設好的基準點、工作點、監測點進行至少兩次測量，在計算平均值就是本次水平位移監測的初始值。然后在每次監測之前，都需要對基準點、工作點進行復測，保證每個工作點沒有發生變動后，才能進行下一次監測。案例工程在水平位移監測中采取了極坐標法聯合交會法的監測方法，監測儀器為為徠卡TS09 PLUS1″R1000 全站儀，精度：m0=1″，帶棱鏡測距精度為ms=2mm+2ppm·D。交會法采用三點交會法，角、邊交會法的交會角均控制在30°～120°之間。極坐標法則采用雙測站極坐標法，起到了相互檢核作用。按照《工程測量規范》（GB 50026—2007）中的規定，本次電磁波測距技術要求如表2 所示。

表2 電磁波測距技術要求

全站儀在監測前，需要監測環境進行檢測，盡量在通視良好、天氣晴朗的天氣進行監測。但需要避免陽光直接照射，減少二次調焦的次數，以保證監測結果的準確性。用正倒鏡同時觀測法，對兩個測回數進行全面進行觀測，在觀測途中儀器的水平氣泡偏移量不能超過1格，以提升水平位移監測的精度。而且每次監測完成之后，都需要按照測量誤差理論和統計檢驗的原理，對監測到的數據進行平差計算，得到最終的水平位移變形數據[2]。邊坡工程監測現場討論如圖2 所示，通過集思廣益，相互探討的方法，可有效提升邊坡監測的精度。

課后訓練需要將作業、練習與生活實際相結合，教師在布置作業的時候盡量選取與生活相聯系的題目，以此提高學生理論聯系生活的能力。還可以開展有關物理的生活實踐活動，在探索大自然的過程中加以學習，增強學生對物理應用價值的認識[2]。

圖2 邊坡工程監測現場討論

3.3 垂直位移監測

垂直位移也就是邊坡支護工程的沉降量，為保證監測結果的準確性，降低監測難度，在沉降監測點布設時采取二級布設的方法，采取直徑為25mm，長度為50cm 的特制特制螺紋鋼筋埋入監測點，并用水泥進項固定，每根鋼筋之上都自帶強制歸置小裝置沉降監測點的布設與支護側壁頂部的水平位移監測變形點布設為同名點位。具體的沉降監測點布設情況如圖3 所示。

圖3 沉降監測點現場布設

表3 水準測量技術要求

3.4 監測頻率和預警值的確定

在整個監測過程中，需要保證監測點水平間距不能超過20m，每邊監測的數量都不能少于3 個，在條件允許的情況下，水平位移監測和垂直位移監測應共用一個點，并且要盡量布設在樁頂之上。為最大限度上保證邊坡監測的準確性，本工程嚴格按照表4 中的規定來執行監測頻率和預警值。

表4 監測頻率和預警值

4 邊坡工程監測質量控制措施和效果

在進行邊坡工程監測中為保證水平位移和沉降監測的準確性，提升施工質量，在整個監測全過程中，嚴格控制以下幾點，取得了良好的效果。

（1）在每次監測前，都會監測儀器和設備進行檢測，做好校正和處理。而每次作業都需要對基準點進行檢測，在保證基準點相對穩定狀態下完成檢測任務。

（2）每次監測由固定的儀器、固定的人員、固定的路線來完成。并選擇合適的時間段進行監測，降低陽光直射及周邊環境對監測結果造成的不良影響。

（3）注重對各基準點、工作點、監測點的保護，保證每個監測點位都處于最佳的設計位置[4]。

表5 水準附合差

5 結語

綜上所述，結合工程實例，分析了邊坡工程監測，分析結果表明，邊坡工程監測是一項非常負責，且技術含量，需要進行長期維持的工作。邊坡工程監測結果，對邊坡支護的質量，施工的安全性等都有很大影響。為保證邊坡工程監測的準確性，需要結合工程項目所在區域的地質條件，選擇合適的監測方法，并把控好每個監測要點，才能為施工方案和邊坡防護措施的制定提供有效的數據支持，確保邊坡支護工程高效、安全、有序完成。