钻孔测斜仪在公路填方滑坡监测中的应用

罗 洁，谢向桂，刘 迅

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081)

钻孔测斜仪在公路填方滑坡监测中的应用

罗 洁，谢向桂，刘 迅

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081)

以贵州晴隆至兴义高速公路T2合同段ZK19+260～ZK19+620为依托，依据滑坡体的钻孔测斜位移监测数据，得出较为准确的滑动面；同时依据不同工况下的监测数据曲线评价滑坡的稳定性，为有效的治理该滑坡提供了技术支撑。

路基边坡；深部位移；钻孔测斜仪；稳定性

1 测斜仪的基本原理

测斜仪在工作时，主要的工作目标就是对仪器的轴线以及仪器的铅垂线夹角情况变化量进行研究，进而对岩土高程水平位移发生的情况进行计算。采取合适的方式，分别买蛇一些测斜管等，如果产生变形的情况，测斜管轴线是可以和垂直线弧度夹角保持相同角度的，并按照测量点分断的实际长度来计算高程水平位移增加情况。

Δdi=∑L·sinθi

(1)

可以从测斜管的底部位置一点点的累加，进而计算出高程水平位置的实际情况。

(2)

从目前的工作开展情况来看，一般情况下，工作人员都是采取0.5 m探头来测量的。为了提升测量段内部管轴线以及铅垂线夹角情况，可以利用bi来固定位移。

2 测斜数据处理

通过测斜仪对设备的情况以及相关数据进行读取，明确计算公式。A0方向位移

(3)

B0方向位移

(4)

任一高程处实际合成水平位移

(5)

任一高程处实际水平位移

(6)

(7)

式中：A0i(B0i)为各测点分段长度A0方向(B0方向)的水平实际位移，m。

3 工程实例

3.1 工程概况

填方路基位于贵州晴隆至兴义高速公路T2合同段ZK19+260～ZK19+620，全长280 m，其中路基当中中线最大的填高在15.3 m左右，但是因为受到路基填方施工的影响，在日常施工过程中出现了许多张拉裂缝的问题。各种张拉裂缝的宽度大约为0.4 m，局部沉降程度为0.3 m。

3.2 监测孔的布置

为了全面观测变形以及位移的发生情况， 明确主动面滑动特征，要对滑动面深度以及滑动面的方向进行校对，并明确变形位移和时间二者之间的关系，并对滑坡治理之前变形的情况进行对比分析。同时考虑到监测时间和安装费用，本次监测选择了 3 条测线，共布设了7个监测孔。

3.3 观测与资料分析

在进行观测时，首先要将探头放入到孔底的位置，等到稳定数分钟之后，再读数。通常情况下，都是每隔0.5 m读数一次，在对观测的过程进行记录时，还要对照不同阶段的观测结果，对不同的观测结果进行校对，直到孔口的位置截止。所有读取到的数据，都可以记录到数字记录器当中，并且通过使用记录器内部软件的方式，将各种信息取出并储存到数据库当中。将所有的原始数据输入到表格内，利用公式计算高程的水平位移产生情况，生成相应的图标，现以K19+520断面所布设的JCK5号监测孔为例。

由于受现场施工影响，JCK5号监测孔分为两阶段进行，其中JCK5+1号监测孔监测深度为40 m，于2011年8月31日开始第一次监测，该监测孔于2011年11月17施工破坏，从图1可知该孔在距孔口22.5～23.5 m的位置出现明显变形异常带，表明该孔22.5 m和23.5 m附近为滑动面所在位置；从图4可以看出，该孔在监测期间，累计相对位移在缓慢增大，孔口处累计产生的位移为5.44 mm。平均位移为：孔口0.07 mm/d，说明坡体在2011年8月31日至2011年11月处于蠕动变形—等速变形阶段。

图1 JCK5+1 合成方向位移变化曲线

图2 JCK5+1号孔位移—时间变化曲线

为继续掌握深部位移动态，在距JCK5+1号监测孔4 m的位置补钻JCK5+2号监测孔，监测深度为36.5 m，于2012年4月27日开始第一次监测，至2012年9月6日共监测49次。

从图3、图4可知在2012年4月至2012年8月期间，坡体有比较明显的变形，从其深部的变化情况可以发现，如果合成方向发生了位移等问题，则各个位置的累计合计位移量会有所增加，产生异常带。在进入到9月份之后，数据日渐平缓，表明该路基滑坡在治理措施施工完成后，由滑动状态转为稳定性状态。

图3 JCK5+2 合成方向位移变化曲线

图4 JCK5+2号孔位移—时间变化曲

4 结 论

(1)通过布设在滑坡体上的测斜孔，获取滑坡的水平位移变形数据，以此判断滑坡的滑动面位置是较为准确可靠的。

(2)根据钻孔测斜监测数据的位移—时间变化曲线，可以计算出不同时段滑坡的变形速率，以此评价滑坡的稳定性，指导滑坡的预测预报工作，只有这样才能全面提升工作效率。

[1] 薛贵玉,李民,何金平.三峡工程中高边坡测斜仪的施工埋设与监测[J].大坝观测与土工测试,1999，23(1):5-7.

[2] 马全珍,张宝华.钻孔测斜仪在边坡监测中的应用[J].常州工学院学报，2005，18(12):85-89.

[3] 魏小楠,鄢贵权.钻孔侧斜仪的原理及在边坡监测中的运用[J].贵州科学,2008,26(3):76-79.

2016-09-06

罗洁(1987-)，男，助理工程师，主要从事边坡监控治理方面工作。

U418

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：1008-3383(2017)06-0030-02