高速公路路基滑坡安全监测技术分析阐述

　　

1工程概述
　　某高速公路K22+310～K23+560段边坡为重丘地貌，山坡覆盖土质主要为粉质黏土，厚度在1.3～5.5m间。通过地质勘察得知，该区域裂隙、节理发育较为普遍，基岩破碎比较严重。再加上当地为亚热带季风气候区，平均年降水量1350mm左右，每年5～8月为雨季，占全年降水总量的55%～70%。该路段容易出现的问题是路基滑坡、边坡失稳等。一旦发生这种事故，往往会引发交通事故，带来较大的经济损失。为确保该路段路基的安全、稳固，预防事故发生，采取相应的技术措施进行边坡监测是十分必要的。
　　2高速公路路基滑坡成因分析
　　2.1滑坡特征
　　高速公路修筑时开挖过坡脚，坡体前缘坡顶部位拉应力集中，引发变形和裂缝现象。再加上雨季时，当地出现连续降雨情况，变形继续增加，裂缝也不断增长、加宽和加深，同时也引发新裂缝出现。随着裂缝不断发展，进而容易出现滑坡现象，导致整个边坡失稳，对高速公路正常运行和路线安全带来不利影响。
　　2.2滑坡成因
　　导致该路基边坡失稳的主要原因是坡脚开挖，导致应力集中，降低边坡稳定性[1]。
　　3高速公路路基滑坡监测技术
　　3.1技术选择
　　根据路基滑坡监测工作需要，结合该路段工程滑坡特点，决定应用基于GPRS网的边坡无线监测系统，主要监测单元为触发式位移计、容栅式雨量计。将该技术应用到路基滑坡监测中，掌握路基滑坡具体情况，为采取措施防治路基滑坡提供依据。
　　3.2工作原理
　　在监测过程中，为了能及时掌握监测数据，了解路基滑坡实际情况，系统数据传输采用局域无线传输技术和基于GPRS的远程无线传输技术。局域无线传输技术支持位移计传讯器与接收器之间短距离数据通信，触发式位移计将数据传输至位移计接收器，接收器与数据采集传输系统相连，实现数据资料的远程无线传输。雨量计直接连接数据采集传输模块，进行数据采集与远程传输[2]。
　　3.3测点布置
　　根据边坡裂缝分布特点，在该路段滑坡监测过程中，设置3个监测断面，安装3台位移计，对边坡发育的主要裂缝进行实时监测。另外，由于边坡前缘部分岩土体裂缝较宽，处于临近垮塌状态，没有在上面布置监测点。具体测点布置如图1所示。
　　4高速公路路基滑坡监测结果
　　分析远程实时监测曲线得知，自2012年5月当地进入雨季以后，路基滑坡变化十分明显，并呈现出不断增长趋势。通过现场勘察也得知，路基滑坡变化明显，出现不断增长的情况。
　　4.12号位移计
　　该曲线自5月2日至19日出现急剧增加的情况，累积变形达135mm，呈现阶跃式变化特征。由研究人员进行现场勘查后得知，导致变形出现的主要原因是连续降雨的影响。监测断面边坡前缘岩土体出现局部垮塌现象，形成新的临空面，并导致监测点混凝土基座与岩土体脱离。5月19日至6月2日之间，随着降雨量减少，监测曲线变得逐渐平缓。6月3日当地突降暴雨，当天降水量为135.6mm，监测位移出现突变情况。通过现场勘查得知，位移计钢丝被拉断，裂缝宽度达到28cm，并且测点混凝土基座出现垮塌现象。

　　4.23号位移计
　　由于受到2号边坡前缘岩土体垮塌的影响，3号监测点左侧临空，但边坡前缘土体还没有出现大规模垮塌现象，只是出现局部变形现象，裂缝扩展宽度还比较小。5月2日至6月11日这段时间内，3号位移计累积变形82mm，呈现阶跃式变化特点，同样也受到当地降水的影响。
　　4.36号位移计
　　该测点靠近坡顶，与一级裂缝和二级裂缝的距离也较近，该点的时间-变形曲线最具有代表性，能够较为全面的反映边坡整体变形破坏趋势。在当地降雨的影响下，边坡前缘岩土体出现较为显著的垮塌现象，同时对一级裂缝和二级裂缝也带来不利影响，导致这些裂缝出现继续扩大的情况。从5月2日至6月11日这段时间，6号位移计累计变形109mm，变形幅度较大，其时间-变形曲线属于典型的阶跃型曲线，而导致这种情况发生的主要原因是受到降水的影响。
　　4.4雨季以来的变化情况
　　自5月份当地进入雨季以来，路基滑坡的变化情况较为明显。尤其是在5月17日和6月2日，路基滑坡出现两次明显的变化。这两天当地突降暴雨，降水量分别为77.4mm和103.6mm，对路基滑坡的影响非常显著。除去这两次突变情况外，滑坡变形速率基本保持一致。
　　4.5现场监测点的考察结果
　　组织工作人员对路基边坡进行现场考察，以了解滑坡、变形具体情况。边坡前缘在5月5日、5月17日、6月2日发生局部崩塌现象。这与当地降水有关，这3天当地每天降水量都超过10mm。由此可见，降水量对路基滑坡的影响是十分明显的，必须重视边坡的排水和防水工作，实现对路基滑坡的有效预防。该路段在局部崩塌现象发生之前，就通知业主和施工单位采取防护措施，从而避免对车辆通行带来负面影响，未造成任何经济损失与安全事故。
　　4.6路基滑坡对比监测分析
　　触发式位移计是高精度线法变形监测仪器，为校核其精准度，确保监测结果的准确与可靠，实际工作中还重视对数据的对比分析。在滑坡变形发展阶段，用全站仪对3个位移计监测点进行监测，然后将观测结果与位移计观测结果进行比较。具体操作步骤如下：在坡顶修筑混凝土观测台，方便全站仪整平和定位。测点钢管上绑定激光反射片，开展无棱镜测量，获取相应的数据，掌握路基边坡变化发展情况。然后对3个监测点10次观测结果进行对比分析。结果表明，位移计与全站仪累积测量误差小于4mm，二者测量结果基本吻合。对比分析可以得知，触发式位移计满足路基滑坡监测需要，能实现对路基滑坡的有效监测，是一种准确度高、监测结果可靠的仪器，实际工作中值得推广与应用[3]。
　　5高速公路路基滑坡防治对策
　　根据该路段路基滑坡监测结果，对边坡稳定性进行研究和分析，为预防滑坡现象发生，决定对边坡采用卸载处理方式，以提高其稳定性，避免滑坡问题出现。具体操作方法为：一级边坡坡比采用1∶1.5，二级、三级边坡坡比采用1∶1.75，坡面采用拱形骨架形式，在内部植草防护，并做好边坡排水工作，避免雨水冲刷边坡[4]。通过采取上述防治措施，目前边坡处于稳定状态，为高速公路有效运行创造良好条件。

　　6结束语
　　路基滑坡监测是高速公路不可忽视的工作，日常工作中应该采取有效的监测技术，及时掌握路基滑坡具体情况，并采取有效的滑坡防治对策。通过监测可以得知，水是导致滑坡加剧的主要诱因，在对路基滑坡防治工作中，应该重视边坡防水和排水工作。另外还要考虑路基滑坡的具体成因，结合当地实际情况，提高滑坡防治措施的实效性。上述工程采用卸载放缓边坡防治措施，以恢复边坡力学平衡为出发点。实践证明，该措施是切实可行的，能够保证边坡的稳固与可靠。

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