赵 超
(中国建筑材料地质勘查中心福建总队,福建 福州 350001)
福建省龙岩市永定区客家博览园普明寺后侧滑坡位于该区城郊镇东溪村,于2009年8~10月对普明寺后侧边坡人工开挖形成。滑坡形式为牵引式土质,现阶段滑坡方量约0.66万m3。根据后缘裂缝及滑壁倾角推测,后缘仍存在潜在滑动面,在强降雨影响下,易再次发生滑坡,若不加以治理,有可能导致较大规模的滑坡,潜在滑坡总方量约2.3万m3。
本工程采用“截排水系统+挡土墙+抗滑桩+锚杆框架+截水骨架”等工程措施综合治理。施工顺序为定位放样→抗滑桩→预应力锚索→挡土墙→土方开挖→截排水沟→锚杆框架(截水骨架)→深层泄水孔。
滑坡支护采用动态设计、信息施工法原则,根据现场开挖实际、地层变化等情况进行支护措施调整,必要时可依据规范要求进行施工补充勘察以提供滑坡支护调整依据。
本边坡安全等级按二级考虑,支护结构重要性系数取1.0。
在边坡施工过程中,受地质情况、荷载条件、材料、施工工况和外界各种因素影响,很难单纯地从理论上预测施工过程中可能遇到的问题与困难,且理论不可能全方面准确地反映现场施工的各种变化,故有计划地在科学理论的指导下进行现场施工监测十分必要。尤其是对于类似本项目的情况复杂、施工困难、对周边居民影响较大、整体规模较大的工程,必须在项目施工中设定和实施周密的监测方案。
根据本工程项目相关单位提出的监测技术方案要求和现场施工的具体情况,本工程的监测项目如表1所示。
表1 施工监测项目
边坡监测期内,应由有经验的监测人员对边坡工程进行巡视检查并做好记录。巡视检查内容主要为查看支护结构的成型质量,坡顶有无裂缝出现,坡面有无破坏,护面有无塌陷、裂缝、滑移,以及施工工况、周边环境、监测设施等情况。
巡视主要依靠监测人员的目测,可辅以锤子、放大镜、量尺等工具,并通过摄像机、手机进行拍照录像等。每次巡视检查应对当时的自然环境(天气、温度、雨水的变化等)、边坡施工情况进行详细记录。如发现异常情况,应立即与施工及监理、业主单位相关人员进行沟通。巡视检查记录的情况应当天整理汇总,并与当日监测数据进行综合分析,以更精确地反映边坡施工状态。
监测点布设大致分2个阶段。
1)第一阶段 施工开始前,设置边坡顶部及周边管线、建筑物等水平及垂直变形监测点。
2)第二阶段 钻探成孔埋设测斜管。根据设计要求,普明寺后侧滑坡治理工程变形监测共布设水平位移监测点15个,编号为S1~S15;垂直位移监测点15个,编号为C1~C15;深层土体位移监测点5个,编号为 CX1~CX5。
3.3.1 水平位移监测点的布设与实施
水平位移监测点的埋设依据“监测点位布置图”。采用直径1cm的钢筋,根据地质情况,打入土层1.2m,顶部预留20cm,用水泥固紧,在钢筋面刻十字丝作为观测标志,并依次编号。观测时,将仪器置于工作基点上,采用极坐标法对各水平位移监测点观测水平角4个测回、距离2个测回,取平均数计算平面坐标;仪器采用光学对中装置,误差不大于0.5mm。
3.3.2 垂直位移监测点的布设与实施
沉降观测点的埋设依据“监测点位布置图”。与水平位移观测点布设在同一点上,不在同一点上的埋设方法参照水平位移点。沉降观测采用水准测量方法,按国家三等水准测量规范的要求,每次垂直位移监测是通过工作基点之间联测1条三等水准闭合或附合线路,由测量路线中的工作点测量各沉降监测点的高程。通过监测工程前期的连续2次测量,取2次数值的平均值作为各监测点高程的原始值。某监测点本次高程减上一次高程的差值为本次垂直位移数据,本次高程减去原始高程的差值为累计垂直位移数据。
3.3.3 深层土体水平位移监测点的布设与实施
深层土体水平位移监测点的埋设依据“监测点位布置图”。采用土体中预埋测斜管、通过测斜仪观测各深度处水平位移的方法,埋设测斜管需符合以下要求:①检查各埋设的测斜管质量,连接时必须保证上、下相连的测斜管段的导槽相互连接对准、顺畅,每段测斜管的接头以及管底应保持密闭性;②测斜管的埋设必须保持竖直,防止测斜管发生扭转、弯曲、上浮、断裂等情况,测斜管对导槽的方向应与需要量测的位移方向保持一致;③钻孔孔壁与测斜管之间的孔隙需要填充密实,使其固定无法晃动;④测斜管埋设好后,应将测斜管管口用塑料盖封住以防垃圾进入;⑤测斜仪探头置入测斜管内相应监测点后,应待探头接近测斜管内温度、数值稳定后再量测记录,每个监测点均要正反量测两次。
以上部测斜管口作为深层土体水平位移的起算点时,每次观测均需测量测斜管口的坐标变化并进行修正。测斜采用CX-3型测斜仪。测量方法是将测头放入测斜管内并缓慢下放至孔底,一般优先测量可能出现较大位移变化的方向。测量从孔底开始,自下而上沿导槽每隔一定的距离测量一次;每次测量时,需将测头放置在相应的观测点位深度上,待数值稳定后再测量记录。待测量完毕后,将测斜仪测头旋转180°插入一对导槽,按以上方法再重复测量1次(2次量测点位深度必须保持一致),2次测量各观测点位的正反读数值应接近,符号相反;如果两次测量数据偏差较大,应找出原因,立即补测。一个方向观测完毕,确认无误后,用同样的方法观测此测斜管另一对导槽的横向位移。
边坡施工期间,每2~3d监测1次;竣工1个月且变形趋于稳定后,每1~2个月监测1次;竣工后监测时间不少于2年。暴雨过后应加密监测次数。
具体项目控制值如下:边坡顶部水平、竖向位移的累计值≤30mm;边坡深层水平位移的累计值≤35mm。
每日监测的数据资料均由计算机软件进行处理,取得各种监测数据资料后,应及时进行分析,绘制监测日报表等各类型表格及曲线图,还需对每次的监测结果进行回归分析,以确定工程技术措施(见图1)。
图1 监测信息反馈流程
监测工作时间为2018年2月8日至2020年12月7日,水平位移监测结果如表2所示。
表2 水平位移监测
从水平位移监测数据来看,最大累计水平位移量处于S12号点,累计水平位移量为-13mm(“-”表示往边坡下方移动),期间没有出现水平位移持续增大的现象,反映普明寺后侧滑坡治理工程在监测期间水平变形处于稳定状态。
监测工作时间为2018年2月8日至2020年12月7日,垂直位移监测结果如表3所示。
表3 垂直位移监测
从垂直位移监测数据看,最大累计沉降量位于C12号点,累计沉降量为-14mm(“-”表示向下沉降),期间没有出现垂直位移持续增大的现象,反映普明寺后侧滑坡治理工程在监测期间垂直变形处于稳定状态。
监测工作时间为2018年2月8日至2020年12月7日,深层土体水平位移监测结果如表4所示。
表4 深层土体水平位移监测
从深层土体水平位移监测数据看,深层土体水平位移变化最大的为CX3号点,累计最大值位于CX3号点 1.0m处,位移量为 8.15mm(“+”表示往坡下移动),未达到设计预警值(>35mm)。期间没有出现深层土体水平位移变化持续增大的现象,反映普明寺后侧滑坡治理工程在监测期间深层土体水平位移总体处于稳定状态。
监测结果表明:在本阶段监测期间(2018年2月8日至2020年12月7日),普明寺后侧滑坡治理工程处于稳定状态。同时也表明,通过对边坡工程进行现场监测,可以及时发现施工中存在的安全问题,进而保证边坡工程和周边工程的安全。通过各种监测手段对边坡进行量测,量测的数据结果及时反馈给项目的施工方及监理等相关单位人员,当发现变形速率或者变形量过大时,应及时分析问题出现的原因,向相关单位人员提出预警,决定是否优化、更改施工技术措施,以保证项目安全。在工程的施工监测过程中,还可以根据监测结果优化设计,在一定程度上为施工单位及业主节约成本及工期。