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公路高边坡安全监测

公路高边坡的安全监测

摘要：在参阅相关文献的基础上，对目前常用的边坡稳定性监测方法进行了介绍，以研究区公路高边坡为例，对研究区高边坡的地质条件和变形机理进行了分析，重点研究了利用位移计进行边坡内部位移的监测；通过对观测数据的分析，得出了研究区高边坡的近期的形变特点。

关键词：公路高边坡；监测；位移计

0引言

自20世纪90年代以来，随着我国经济建设发展，对公路交通的要求也越来越高。我国是一个多山的国家，山区的面积约占全国总面积的70%，由于地貌、地质条件限制和公路线形的制约，高填、深挖引起的边坡问题已十分普遍。上世纪80年代初期，我国路线等级低，高填深挖较少，高边坡问题还没有引起足够的重视。由于缺乏对高边坡稳定性的系统研究，以及没有供设计部门应用的成熟经验，常出现高边坡失稳破坏的现象，造成巨大的社会经济损失。因此，公路边坡的稳定性研究和监测已成为道理工程急需解决的重要研究课题。

边坡的地质条件复杂多变，要在工程设计阶段准确无误地预测边坡岩土体稳定状况，不仅依赖于合理的设计和施工，而且取决与贯穿工程全过程的安全监测，目前，监测工作已成为边坡工程施工的重要环节。监测工作对正确评估边坡的安全状态、指导施

逐步向深部传递，变形逐渐向深部发展。目前监测资料反映的位移，是边坡岩体蠕变的反映。因边坡下部的深层锚索支护未及时跟进，边坡蠕变位移也未得到及时有效的抑制，边坡岩体变形一度出现加速蠕变的态势，但随着边坡开挖的结束，变形位移明显趋缓而且表现出减速蠕变的趋势。

2边坡稳定性监测现状

边坡稳定性常用的监测方法大致可分为变形观测、应力观测和渗流观测3大类。具体方法如表1。

表1常用边坡监测方法

变形观测 应力观测 渗流观测

目的 测边坡的位移、沉降和变形情况 监测边坡结构物、防护结构的安全性及防护效果 监测边坡的渗流及地下水变化

监测手段 位移计、测斜仪和沉降仪等 混凝土应力监测、土压力监测、孔隙水压力监测 渗压计等

2.1边坡岩体变形观测

边坡变形监测方法繁多，主要有：

(1)三角测量及精密水准测量。激光测距仪等，测距可达1-2km；读数精度为±5mm。可在室内定时遥控进行多点观测。

(2)滑坡记录仪，即坡面伸缩仪。这种仪器能自动记录和远距离传送，可在滑动体上进行多点测量。

(3)裂缝观测，主要监测边坡裂缝宽度及宽度变化量。

(4)地表多点位移计，主要用在边坡工程监测中。

(5)钻孔挠度计，是探测边坡滑面的测量仪器，对具理想滑面的边坡，如层状结构的边坡最为适用。

(6)钻孔倾斜计。是测量钻孔垂直度的一种仪器，了解岩体沿钻孔深度的变形，适用于不具理想滑动面的边坡岩体。

2.2边坡稳定性监测发展趋势

由于监测仪器和计算机技术的快速发展，已经出现了多种新兴的监测技术。gps具有简便、迅速、准确等特点，在边坡监测中有着良好的表现。光纤测量系统作为比较先进的监测设备，在国内外已有成功的先例。基于gis的边坡水文稳定性模型与大气环流模型(gcm)相结合预测气候变化对边坡影响等方法在欧洲等国也得到了广泛的应用。中国地质大学还首次用“核磁共振”监测滑坡，也取得了比较满意的结果。近景数字摄影测量技术也正应用于边坡监测中，它有别于传统的“点”测量监测方法，是一种基于“面”测量的非接触监测技术，由中国测绘研究院研制的jx一4a数字摄影工作站和由武汉大学研制的virtuozo的superstation测量系统工作站，在边坡监测中已取得了良好的效果。此外，声发射方法、时域反射法、光时域反射法等也正被应用于边坡监测之中。这些方法都代表了目前监测边坡必威体育精装版的技术，随着科学技术的发展和人们对边坡认识的不断提高肯定会出现更多的监测方法。同时，由于网络的快速发展，边坡的现代监测方法应该是向着远程网络监控方向发展。

3研究区公路高边坡变形监测

针对边坡的特点，本次工程采用三点式位移计，即三个传感器统一装在孔口，分别对应三个不同深度的测杆，测杆上的锚头固定在岩体里，实施安全监测。多点位移计主要用于监测深度大于20m的地下岩土体的变形，可在同一个钻孔中沿长度方向设置多个不同深度的测点，最多可达10个。

位移计由锚头、测杆、测杆保护管、过渡管、安装机座、锚头深度、测杆长度及测杆套接长度组成。

图1多点式位移计示意图

3.1位移计的工作原理

位移计的工作原理是将位移计与基岩牢固结成一体，当岩体沿钻孔轴线方向变位时，锚头经测杆将唯一变化量传递给安装于孔口基准处的测缝针并由振弦式读数仪读出与位移变化量相对应的频率。

3.2监测断面选择原则

（1）边坡监测断面的选择。监测断面通常选在地质条件差、可能破坏的、变形大的部位，如有裂隙、断层、危岩体等可能出现破坏的部位；或者稳定性差、边坡坡度高的部位；