山区高速公路滑坡深层位移监测及稳定性分析

罗 剑

(贵州交通岩土工程有限责任公司)

1 钻孔测斜仪

钻孔测斜仪的基本原理是将摆锤受重力影响是基础测定，将垂线当做是基准的弧角变化，根据使用的方式进行划分，被分为两种测斜仪，一种是滑动式测斜仪，另一种是固定式侧斜仪。

1.1 滑动式测斜仪

滑动式测斜仪的主要工作原理就是在钻孔进行测斜管的埋置，另外，在其内部还必须要进行导槽的设置，把带有倾角传感器的活动探头在测斜管内部从相下往下划出来，然后再将钻孔沿线倾角的变化情况进行记录，按照倾角将每一个测点的侧向位移计算出来。

1.2 固定式测斜仪

固定式斜测仪的工作原理是在钻孔里面进行测斜管的埋置，还进行倾角传感器的设置，在滑坡出现侧向位移的时候，传感器的倾角也会做出改变，然后综合布设的具体距离进行各个点的相对位移的计算，但是，不可否认的是，相对而言，固定式斜测仪传感器的价格比较高昂，仪器安装要留有一定的间距，仅仅可以按照实际需求在钻孔里面进行传感器的安装处理，并且其安装的传感器的数量也受到各个方面限制因素的影响，因此，在确定滑面位置的时候，极有可能会存在着较大的偏差。然而，这种测斜仪却可以轻易的进行自动化的检测处理，在测斜管变形较大的情况下，滑动式测斜仪探头的自由移动会受到影响，使得不能够正常使用，不能测量。相对而言，固定式测斜仪测量精度是比较理想的，通常情况下，量程是±10°，在滑坡的变形情况大于量程的时候，固定测斜仪就不能够实现监测。

2 钻孔测斜仪基本原理

测斜仪的工作原理就是在传感器探头和铅垂形成倾角的时候，随着重力的作用，传感器俩面的敏感元件会有一个角度的摆动，借助于具备着极高灵敏度的微电子换能器就可以实现角度到线号的转换，通过科学的处理，就可以较为直观的在液晶显示屏幕上显示出被测点的水平位移量，在岩土体出现位移的时候，埋在岩土体里面的测斜管也会随着土体出现位移，实际上，测斜管的位移也就是土体的位移。存放在测斜管内部的传感器所测量处理的量是对于每一个测段上面测斜管的倾角，而该分段两端点的水平偏差可由测得的倾角θ 用下式表示:

式中:Xi为第i 量测段的水平偏差值，mm;Li为第i 量测段的长度，通常取为0.5，1 m 等整数，m;θi为第i 量测段的倾角值，°。

在采用测斜仪进行观测的时候，为了可以消除与减少仪器的零漂以及装配的偏差等，应该在位移的的正方向以及测头旋转180°角之后的反方向各测读一次数。对于伺服加速度计式测斜仪来说，其测斜是在探头的内部加速度计测量重力失量g 在传感器轴线垂直面上的分量大小来实现的，其位移增量Xi可以表示为

Xi=(│U1i│+2│U2i│)/2CgLi

公式当中U1i指的是第i 量测段正测的电压输出信号;U2i指的就是第i 量测段反测(相差180°)的电压输出信号;C指的是仪器参数;Li指的是第i 量测段的长度。如此一来，按照每一次观测结果能够绘制出钻孔位移随时间、孔深变化的关系曲线，进而能够获得岩土体深部发生位移的部位、方向等参数，从而为滑坡治理提供有效参数。

3 山区高速公路滑坡深层位移监测

在进行测斜管安装的时候，为了能够尽量的避免误差的出现，确保测量的精确程度，应该积极的采取有效的措施，还必须要遵循相应的规则。

3.1 测斜管的安装

在进行测斜管安装的时候，需要注意的是，一定要确保底部安装了护盖，其连接的地方应该采用螺丝进行连接，连接之后才能够进行密封处理，避免泥沙进入到测斜管里面，使得测斜管的凹槽被封堵起来，导致测量精度受到影响，要注意的是，对于顶部位置一定要有顶盖，避免石砂落入到测斜管当中而使得测斜管被封堵，在测斜管的内部应该有两对保持垂直的导槽，为了能够提高监测的效率，应该保证导槽的方向和滑坡滑动保持一致。

应该注意的一点是，在进行测斜管填埋以及钻孔壁之间空隙利用材料按照岩土体不同而利用各种各样的填充物，在土体当中建议利用细沙进行填充处理，对于坚硬的岩体建议采用水泥砂浆进行填充处理，在填充结束以后，需要经过一段时间的等待，通常情况下，是一周左右的时间，直到测斜管与其四周的土体融合在一起之后才能够进行测量处理。

测斜管的材质不同，其扭转角也是存在着区别的，通常情况下，扭转角最大的为塑料管，然后是PVC 管，而扭转角最小的为铝合金管，为了能够降低扭转角对监测结果造成不利的影响，在具备着充足资金的状况之下，建议利用铝合金管。如果利用塑料管或者是PVC 管的话，在使用之前，一定要利用测扭仪进行测斜管的检测，对于是处于轻微性扭转的测斜管的检测结果做出相应的调整，对于扭转情况比较严重的塑料管还应该再一次的埋设或者是增加设置钻孔，尽可能的降低导向钮钻所造成的不利影响。

3.2 测量

在每一次开始测量之前，应该把侧头放入到测斜管的底部，经过5 min 时间的等待以后，才可以进行测量，保证侧头的温度和围岩的温度相同，防止温差干扰的出现。在进行测量的时候，需要直到读数趋于稳定之后才能够进行参数的读取，导线上面的标尺一定要经过固定，而且要保证每一次的提拉测量是相同的点，避免造成每一次测量Li 不同，导致偏差的出现。所以，要保证测量由同一的人员负责进行。

4 山区高速公路滑坡稳定性分析

滑坡实际上就是斜坡顺着连通的剪切破坏面所形成的滑移地质现象，滑坡给当地人民的生产与生活都造成了非常严重的影响，在严重的情况下，甚至对造成大灾难的发生，为了能够第一时间发现隐患，第一时间采取有效措施将隐患消除，必须要对有滑坡可能性的岩土体进行监测。

这一次利用了BQBF－698B 型钻孔测斜仪进行了滑坡变形监测，为了能够清晰的了解到滑坡体每一个位置的滑动特点，以及监测效率以及安装所需要投入的资金，文章这一次监测一共选用了2 条测线，进行了5 个检测孔的设置，从而进行滑动速率以及滑动面的定位处理，测线1 位置滑坡所造成的屋面变形情况非常恶劣的部位，分别位于滑坡前缘、滑坡腹部以及滑坡后缘分别进行测斜孔的布置。分别为(JC－01、JC－02、JC－03)。

在2012年的上半年，对布设的5 个检测孔进行了多次的测量，对测斜所得到的结果进行了分析与研究，最终生成了累加位移和孔深曲线图。

5 结 论

滑动方向预判不准确，得到的监测结果将与事实相差甚远。

图1 累计位移与深度曲线图(测线1)

图2 累计位移与深度曲线图(测线2)

测线1 当中的检测孔JC－01、JC－02、JC－03 有着较为突出的滑动面，依次在深度13～15 m、12～15 m 以及13～16 m，测线2 当中的检测孔JC－11 以及JC－12 并没有显示出过于突出的滑动面，但是，该地处于滑坡带的边缘，在时间的推移下，或者是因为施工、降水等各个方面因素的限制，极有可能发生薄弱面形成滑动的现象，在这一次监测利用是为定性埋设测斜管，仅仅支队其中某一个方向的方式进行了监测，其检测的结果和钻孔、坑深是相同的，所以，能够判定，这种方式可以提高监测的效率，比较适合使用在滑坡体滑动方向。

6 结束语

滑坡的深度位移监测可以实时掌握滑坡所处的变化阶段及稳定状态，对失稳的滑坡做出相关的预测预报。为监测人员提供滑坡的变形数据，追踪滑坡的变化进程，实时掌握滑坡滑坡的特征资料和演化过程，对后续的滑坡研究提供有效的依据。

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