高速公路路堑边坡位移监测施工核心探索

黄 鑫

（河南省公路工程局集团有限公司，河南 郑州 450052）

1 工程概况与位移监测设计

某高速公路隧道入口段的路堑边坡长度为156 m，最大坡高达到69 m，边坡的夹角在42°至48°之间。在进行边坡开挖作业时，采用机械开挖与爆破相结合的开挖方式。我们对该处的地质情况进行了一定程度的勘测，并查阅相关资料，得出山体上覆第四系褐红色黏土，其厚度2.3～3.1 m之间；其下部主要为白垩系强、弱风化泥质砂岩，岩质硬度较大。

在施工过程之中，虽然对其做了一定的防护措施，但不久后坡顶与坡面之上便出现了一些裂缝，且随着时间的推移，裂缝的宽度不断增大，且裂缝的数量也在不断增加。进行了现场调查，发现这些裂缝存在如下几个方面的特性：①裂缝的分布范围相对较广，且无规律性，纵横交错。根据统计结果显示，裂缝涉及的路段长度达到了1 800 m；②在山顶区域，裂缝分布较为集中，且裂缝大多为平行于公路方向的横向裂缝；③裂缝的宽度相对较大，最大裂缝宽度达到了10 cm。

针对上述情况，决定制定相应的治理方案并采取针对性措施予以解决，为了提高方案的科学性与针对性，需要进行路堑边坡位移监测。在这一边坡的主坡面的上部与下部共设计了两个深部位移监测钻孔，孔深分别设计为21、23 m。

2 测斜管施工

2.1 钻孔施工

首先需要对钻孔终孔的直径进行确定，考虑到之后斜侧管下放、安装与固定操作的便利性，经过研究与讨论，确定钻孔终孔的直径均为130 mm；其次，采用全孔取心的方式，并在此基础之上进行有效的岩心编录；最后，在正式开展斜管下放作业之前，还需要进行一次全面的清渣，并保证孔底的沉渣厚度在0.2 m之内。

2.2 测斜管安装

（1） 材质确定。测斜管采用铝合金的材质，其外径与壁厚分别为70 mm与2 mm，同时在测斜管的内壁张设置两对导向槽，通过导向槽对倾斜仪上下滑动的方向进行一定程度的控制。注意对测斜管的长度进行有效的控制，应保证测斜管的总长度高于孔深0.5 m左右，单根测斜管的长度可以控制为2 m。测斜管的接头同样采用铝合金材料，使其形状与测斜管保持一致性。

（2） 测斜管连接。首先，选取一根测斜管，并将密封接头安装在测斜管的一端，随后进行打孔与固定操作，测斜管与接头处会存在一定的缝隙，需要运用橡皮泥堵住缝隙并压实，同时用密封胶带包裹固定，这样一来，在进行灌浆时可以避免出现浆液进入到斜侧管之内的情况发生。在这一斜侧管的另外一段套上斜侧管接头，这一过程中需要对套入长度进行一定程度的控制，一般保证套入长度达到测斜管接头长度一半的位置即可，随后进行钻孔与铆固连接操作。其次，另外取一根测斜管插入测斜管接头内，保证两根测斜管能够有效接触，运用密封胶带包裹固定。

（3） 测斜管下放。监测钻孔相对较浅，且测斜管的质量较轻，基于这一方面的考虑，在下放测斜管的过程中可以运用麻绳对其测斜管进行提拉操作。将测斜管以每三根为一组的方式进行连接好，首先将带有密封接头的测斜管放置于孔内，其次保持另一组测斜管竖立，并将之与放入孔内的一组测斜管有效对接，随后进行钻孔与铆固连接操作。固定完成之后，还需用密封胶带进行包裹，确认无误之后将其下放。依据此下放方法，将测斜管一组一组套接之后有效下放，直至测斜管达到孔底。下放完成之后，还需要利用倾斜仪模拟探头对测斜管下放情况进行一定程度的检查，具体操作为将倾斜仪模拟探头放置在测斜管之中并下放，如果倾斜仪模拟探头能够灵活活动无阻碍，则说明测斜管的连接正常，反之，则需要找出故障并有效排除。最后保持测斜管处于垂直状态，并对其方向进行一定程度的调整，保证测斜管处于钻孔的中央位置之上。

（4） 测斜管固定。 对测斜管进行有效的下放与调整之后，确认无误即可开展测斜管固定作业，主要方法是运用水泥灌浆对其进行固定，需要注意的是，需要对灌浆料的强度进行一定程度的保证，使其与钻孔周围岩石的强度保持一致性。在配浆过程中，对边坡的地层情况与岩石情况进行了综合性考虑，最终确定配浆比为水∶水泥=1∶2。在对灌浆方法进行确定时，充分结合了实际情况，确定采用孔口直接灌注法进行灌浆操作。当水泥浆达到空口时，则说明测斜管的固定施工完成。最后，仍然倾斜仪同样的方法进行检查，防止出现水泥浆深入到测斜管内壁的情况。

3 测试与数据处理

3.1 测试工艺

在测量过程中，所使用的测量设备为多功能钻孔倾斜仪，这一仪器的外径为45 mm，运用多功能钻孔倾斜仪可以对水平位移进行一定程度的测量，其测量精度可以达到±4 mm/15 m。同时，使用多功能钻孔倾斜仪进行测量作业时，为了保证测量精度，需要注意仪器的适用环境，这一仪器的使用环境温度为-10～60 ℃之间，抗水压强度为2 MPa。在对测量周期进行确定时，需要充分结合工程的实际情况与施工情况，施工前期，测量的频率为每月一次，到了施工的后期，测量频率控制为每月2至3次即可。在测量时，按照从孔底向上测量的方式进行，同时对测量间距进行一定程度的控制，一般情况下测量间距控制在0.5 m左右较为适宜。在测量时，以水泥砂浆终凝之后3次测量结果的平均值作为基准值，以倾斜仪按照正反导向槽2次测量值的平均值为测量值。

3.2 测量数据处理

对测量数据进行有效的整合，并在此基础之上运用不同类型的位移曲线呈现出路堑边坡的位移程度。常用的三种曲线主要如下：①绝对位移曲线。绝对位移曲线是对各个深度的实际测量位移值进行绘制，通过这一曲线可以得出钻孔本身的弯曲度，这种曲线的弊端主要表现为难以对不同时间段位移的变化量进行直观的反应；②相对位移曲线。相对位移曲线主要表现的是测量结果相对基准值的位移变化情况，这一曲线能够对某一测点的相对位移大小进行非常直观的表示，并以此来对滑动面的深度位置进行有效确定；③合位移曲线。合位移曲线是对正交方向的两对位移分量矢量合成，它虽然不能直观显示出某一点的位移，但却可以得到这一点的位移方向信息，且能够给出某一特定方位空口最大位移值。

通过对上述的几种位移曲线进行有效的结合，综合分析判断出路堑的滑移情况，并据此制定出具有针对性且行之有效的处理方案。

4 结语

本文主要结合具体实例对高速公路路堑边坡位移监测施工进行研究与分析，具体介绍了测斜管的安装、下放与固定，并在此基础之上阐述了测试工艺与测量数据的处理方法。