崇左至靖西高速公路K104+700―K104+920边坡位移监控分析

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【摘 要】为了研究K104+700-K104+920边坡的稳定性，采用CX-3C型高精度测斜仪对边坡变形进行了监测，得到了该边坡不同时刻的变形在时间和空间上的变化规律。由监测结果表明：边坡监测孔位置的位移随着深度的增大而减小，在边坡表面位移最大，由上往下呈现逐渐减小的特征；各个孔位随着时间的变化，位移逐渐增大，表明边坡从开挖到治理的过程中一直处于变形增大状态，需进行及时有效的处理。

【关键词】边坡；位移监控

0 引言

路堑边坡通常在天然状态未开挖前都处于稳定状态，各个位置受力均匀。当边坡开挖后，边坡的原始应力受到破坏，各个点的应力和变形都完全改变，如此时不对边坡进行合理的支护，边坡应力得不到及时的平衡，极易引起边坡的失稳，最终造成人民生命及财产安全。在对边坡进行支护后，采取合理的监控手段实时的对其变形进行监控是保证其安全的有效措施，因此，本文以崇左至靖西高速公路k104+700-k104+920边坡为例，基于测斜仪得到的测试数据来对该边坡的稳定性进行分析，以期为工程设计及施工人员提供技术上的参考。

1 工程概况

崇左至靖西高速公路K104+700-K104+920高边坡位于崇左市大新县下雷镇陇益村，设计公路采用整体式路基以路堑方式从山坡坡腰穿过，挖方范围在K104+700～K104+920之间，长约220m，中线最大挖深约17.2m（K104+760），边坡最大高度达到45m，左右侧均需切坡，以右侧为主，路基设计高程在382.9～390.917m之间。根据地质调查、钻探揭示及室内土工试验结果，场地内地层主要由第四系坡积（Qdl）粉质黏土及泥盆系中统东岗岭组（D2d）白云质灰岩组成。

勘察区地下水为覆盖层中孔隙水、岩溶裂隙水和基岩裂隙水，主要接受大气降水补给，沿覆盖层孔隙及岩石溶蚀裂隙、溶洞及基岩裂隙向山脚及低洼处排泄。勘察期间钻孔深度范围内未揭示地下水位，场地地下水贫乏。

2 位移监测手段及方案

本次边坡深部位移监测采用CX-3C型高精度测斜仪监测。钻孔倾斜仪由四大部件组成：测量探头、传输电缆、读数仪及测量导管，其结构原理图如图1所示。其工作原理是：利用仪器探头内的伺服加速度测量埋设于岩土体内的导管沿孔深的斜率变化。由于它是自孔底向上逐点连续测量的，所以，任意两点之间斜率变化累积反映了这两点之间的相互水平变位。通过定期重复测量可提供岩土体变形的大小和方向。根据位移一深度关系曲线随时间的变化中可以很容易地找出滑动面的位置，同时对滑移的位移大小及速率进行估计。

按照边坡监测方案设计原则及变形监测原理，结合依托工程的地质及施工进展情况，先后完成了8个深部位移测斜孔的布置和埋设。其中，K K104+700-K104+920段右侧边坡先后布设了4个深部位移测斜孔，各监测点的大致位置分布如图2所示。深部位移测斜孔的布置编号见图所示。

3 监测结果及分析

3.1 监测结果

本文利用测斜仪对所研究边坡进行了多个位置的深部位移长期监测，得到了6次有效的监控数据，监控时间为2011年5月～2011年10月，每1个月进行一次数据采集。图3～图6为边坡测斜孔2、4、6、8水平位移随孔深度的变化曲线。

3.2 监测结果分析

3.2.1 总体变形分析

由图3-图5分析可知：

1）测点1-测点8在各个监测时间点的水平方向变形都在10mm左右，变形方向都是由边坡内部指向坡面外部。

2）边坡监测孔位置的位移随着深度的增大而减小，在边坡表面位移最大，由上往下呈现逐渐减小的特征。

3）边坡的变形主要发生在离坡面10米以内的范围，在10米以下无明显位移形，图中将其省略为0位移，表明边坡潜在滑移面位于在由坡面垂直向下的10米范围内。

4）各个孔位随着时间的变化，位移逐渐增大，表明边坡从开挖到治理的过程中一直处于变形增大状态，需进行及时有效的处理。

由以上分析可得：本文所研究的土质边坡整体变形都在10mm以内，坡面变形大于边坡内部变形，属于典型的表面坍塌型边坡。边坡的变形最大深度为10米左右，10米以下几乎不见有明显变形。坡体处于较稳定状态。但鉴于边坡属于土质边坡，并且变形状态为表面滑塌型失稳，因此加强边坡表层的防排水措施显得尤为重要。

3.2.2 局部分级变形分析

第一级边坡台阶上的测点2最大变形量约为7.35mm，整置变形过程较为均匀，位移最大增量为6月-7月之间，主要原因是由于该月段降雨量较大，坡脚处积水较多，导致表层变形增大引起的。

第二级边坡上在同一时间点的位置量较第一级边坡的位移量稍微增大，但数量级都在10mm以内，两个监测孔的变形性状几乎一致，不具有明显的差别。产生这一因素的原因主要可能是由于该位置边坡岩土体具有较为一致的物理力学特性，如风化程度、应力历史等方面。

第三级边坡与第二及边坡的变形特征比较一致，整体变形增大量在4mm以内，变形区域均匀缓慢增加，在测孔深度为8m左右有一定的突变，位移有了较大的增加。这可能是由于周围岩质边坡爆破开挖产生强烈震动引起的，但从变形量来看，边坡仍然处在能够控制的范围内。

第四级边坡的变形累计量最大，坡顶边坡最大位移值为10mm左右，测孔7、8在10m深度范围内的变形都较明显，呈现由浅入深都在缓慢在增大的特点，但无明显的突变现象。边坡位移增量在4-5mm之间。

根据对每一级边坡变形量的逐一分析，可以推断该边坡目前变形量逐渐增大，主要的滑移面位于10m以内，最大变形量位于4-10mm之间，表破表层滑移对边坡变形量影响较大，需得到有效的治理。

4 结论

本文为了研究土质边坡的变形特征及其失稳机理，选取了崇左至靖西高速公路K104+700-K104+920高边坡利用人工测斜仪进行了长达半年的深部变形监测，得到了较为准确的边坡变形数据。得到以下几点结论：

1）测点1-测点8在各个监测时间点的水平方向变形都在10mm左右，变形方向都是由边坡内部指向坡面外部。边坡监测孔位置的位移随着深度的增大而减小，在边坡表面位移最大，由上往下呈现逐渐减小的特征。

2）边坡的变形主要发生在离坡面10米以内的范围，在10米以下无明显位移变形，图中将其省略为0位移，表明边坡潜在滑移面位于在由坡面垂直向下的10米范围内。各个孔位随着时间的变化，位移逐渐增大，表明边坡从开挖到治理的过程中一直处于变形增大状态，需进行及时有效的处理。

【参考文献】

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