开挖边坡变形监测及稳定性分析

冯 阳

（湖南省核工业地质局三〇二大队，湖南 郴州 423000）

在国家的一些建设工程中，包括铁路、高速公路、机场等的建设过程中，都需要指导和了解工程所涉及的边坡对整个工程实施的影响。只有更加深入的了解和研究才能够知道边坡是否失稳，才能够及时的针对出现的问题进行相应的处理，最大程度的避免安全问题的出现并减少安全隐患的存在。及早的发现问题也能够降低问题带来的一系列严重后果，同时也减少不必要的损失。

1 边坡稳定性的影响因素

目前由于高速公路、桥梁、大坝等工程的建设，出现了一些问题，比如过度开挖而导致了部分山体被挖空或者是截断，所以很容易在工程完成后形成边坡[1]。为了之后对于边坡进行更好的变形监测和分析，对此我们进行影响因素的分析。

1.1 地震作用

地震发生时会对地质造成一定的影响，地震的发生可能会严重损害边坡的质量，在这种情况下极易对边坡造成破坏。这是因为地震通过斜坡波动产生的震荡会在边坡体上形成多条延伸裂隙，这种缝隙可能会为后期的降水提供入渗通道，进而造成斜坡更加的松散，最终会使得地表水逐渐下沉为地下水。在这个过程中，很容易对边坡造成一定的影响，使得边坡逐渐变得不稳定，可能会导致对于建筑工程的破坏。

1.2 地形地貌

同样，边坡的稳定性也受到的地形地貌的限制，不同地区的地形地貌的差别会造成边坡可能会遭受到不同程度的损坏。如一些研究区在地形地貌上为中低山区河谷构造侵蚀斜坡地貌，会造成滑坡体在滑面上的重力分量受到一定的影响。由于受到特殊地形地貌的影响，可能会为地表水转向成为地底水而提供有利的条件，最终会导致边坡失稳现象的发生，甚至可能会引发一些由于边坡失稳而危害人身安全的问题。

1.3 人为活动

除了上述的原因之外，造成边坡稳定性破坏的一个重要的原因就是人为因素，同时也是一个值得我们深思的问题。由于人们在近年来乱砍滥伐的现象日益严重，使得原先很茂盛的植被被破坏，而在这种情况之下坡体失去了原先的保护。同时，坡体在雨天时会受到雨水的不断冲刷和入渗，慢慢的岩体暴露，更加不利于植物的生长。除此之外，人们为了追逐利益，开办更多的采石场，不节制的开采使得斜坡的岩石和土体在开挖之后使得坡体下部逐渐下滑。

2 开挖边坡变形监测的内容

为了更好的监测工程开挖过程中边坡的发展方向及发展趋势，下文以某公路建设工程为例进行分析，通过变形关系而来对变形做出相应的预测，为确保公路能够更好的发挥应有的作用而提供相关依据。

2.1 监测内容

2.1.1 裂缝监测

由于上述的可能会影响边坡稳定性的因素得知，裂缝是一个比较常见的一个因素，所以在对边坡变形监测中要着重注意是否出现了裂缝。可以在一些类似边坡或者滑坡出现裂缝的地方防止简易的监测桩或者是滑坡记录仪进行监测，距离一般控制在20-30m之间，方向以平行于滑坡主方向为主[2]。在这种检测下可以通过了解滑体的拉伸和压缩的数据范围来确定是否出现新裂缝，又可以确定旧裂缝是否出现了扩张的现象等问题。

2.1.2 深孔位移和滑动面监测

相较于设置简易监测桩这种目前造价较低的监测方式，利用深孔位移和滑动面监测则是一种价格较高的监测方式，基于此原因不能过多的设置监测点。为了尽可能地降低费用，可以利用勘测钻孔，在滑坡主轴断面上设置上、中、下三个孔，这样一来既能够减少费用的支出，同时也能够了解滑体上中下三个部位的位移以及滑面的位置形态[4]。

2.1.3 地表水平位移监测

除了上述的两种方式，还可以进行地表水平位移监测，这种方式同样也是较为简单的一种方法。通过对于地表水平位移的观测监测，及时的了解测点部位岩土体的位移状况，之后可以通过数据对比和分析来判断未来的发展趋势。

2.1.4 远程观测法

远程观测指的是随着电子科学的发展而形成的一种先进的自动遥控检测系统，这种检测系统能够对边坡工程特别是一些边坡崩塌和滑坡的地方进行一定的监测，避免的人工检测容易发生意外的情况。同时这种方式也更加的便利，自动化监测能够实现全天候监测，省时省力又安全。这种方法目前来说应用还不是特别的广泛，但是随着信息时代的发展和电子科技的普及会成为未来监测工作的一个全新发展方向[3]。

2.2 监测时间

不同的监测方式需要不同的监测时间，这是因为受到环境和外部因素的影响及自身监测方式的利弊的影响，所以，不同的监测方式需要设定不同的时间。同时在工程竣工后也需要后期的监测，一般来说前六个月每月一次，以后则需要每三个月进行观测一次。在这个过程中还需要区分季节的不同周期，尤其是在雨季，需要相应的缩短监测的周期，一来是为了减少损耗，二来也是确保数据的尽可能准确。

2.3 边坡变形特性

通过进行一系列的分析和监测，会得到一定连续性的数据，这些数据能够更好的帮助我们对于边坡变形进行更加合理的认识和分析。

根据边坡的变形数据可以得到分析，其变形可以通过一定的物理学进行推导分析。一般来说，垂直的变形主要表现为反弹，这是因为岩体的岩性自上而下形成的一种自弱变强的形态[5]。另外，上游边坡变形程度小于下游，原因在于下游进行工程时较为便利且速度较快，外在的地形限制较少，所以施工造成边坡的变形更加严重，同时也可以利用变形的程度来判定工程开挖与地形之间的关系。滑动面形态虽然有不同类型，但是类型之间有着特定的规律。如果岩体是平面滑动时，内部的各点位移的方向应该是一致的，并且位移的距离一般来说也是相等的。

3 提高边坡变形监测水平的措施

3.1 整理利用监测资料

对于边坡的监测点设置过少或者一些其他原因可能会导致对于边坡分析存在错误，针对这种情况需要对以往的监测资料进行充分的整理和利用，以求最大程度的发挥出资料的作用，提高整体的监测水平。在利用资料的时候还需要遵循一定的原则，通过合理科学的整理分析对不同位置、不同力学性质的裂缝找到最为合适的解释。另外对于监测过程中可能出现的问题可以通过结合资料的方式进行解决，同时在这个过程中可以适当的借鉴他国的经验进行补充。

3.2 加强培训

在以往的检测过程中存在着一些由于专业知识不足而造成了一系列的问题，最终不仅导致数据不准确还有可能会由于对边坡判断不准确而造成了工程的破坏等。为了尽可能地减少这些问题的出现，需要提高有关工作人员的专业素质和综合素养，可以利用培训的方式进行。通过科学合理的培训可以让工作人员掌握一定的专业技巧，同时能够承担起自身的责任，抱着负责任的态度进行工作。在这个过程中还需要设定相关的奖惩制度，对于一些违反正常操作的行为要及时的进行处罚以避免造成更大的损失。

4 结语

对于边坡变形的监测和稳定性分析，我们不仅需要看到自然因素的影响同时也需要看到人为因素所带来的严重后果。为了减少工程实施对于边坡的影响，需要我们不断完善自己的专业知识储备并提高自己的综合素质，同时还需要随着时代和科技的发展不断进行改革创新，提高工程实施效率的过程中最大程度的减少对于边坡产生负面影响。