滑動(dòng)式測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)成果的分析與探討

李 菁， 周 英 婷

(中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610072)

滑動(dòng)式測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)成果的分析與探討

李 菁， 周 英 婷

(中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610072)

滑動(dòng)式測(cè)斜儀是監(jiān)測(cè)物體深部水平變形的有效手段之一，但受到儀器自身原因、測(cè)斜管安裝原因、被測(cè)體物質(zhì)組成原因等使得監(jiān)測(cè)成果并不直觀，給資料分析工作帶來困難、甚至出現(xiàn)誤判。列舉了滑動(dòng)式測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)成果的6種基本表現(xiàn)形式，結(jié)合深部變形監(jiān)測(cè)成果，對(duì)各種表現(xiàn)形式所反映的物理意義及產(chǎn)生原因逐一進(jìn)行了說明。

滑動(dòng)式測(cè)斜儀；安全監(jiān)測(cè)；成果分析；變形

1 概 述

高邊坡、滑坡變形監(jiān)測(cè)中，鉆孔采用滑動(dòng)式測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)為最常見的手段之一?；瑒?dòng)式測(cè)斜儀是通過測(cè)量測(cè)斜管軸線與鉛垂線之間的夾角變化量來監(jiān)測(cè)工程邊坡及建筑物側(cè)向位移的高精度儀器,可以確定天然和人工開挖邊坡滑動(dòng)剪切面的位置和位移方向。

測(cè)斜管有鉛直、水平、傾斜三種埋設(shè)方式，每一種方式都可以采用鉆孔埋設(shè)和填筑埋設(shè)兩種方式，其要點(diǎn)基本相同，安裝方法大致如下。

(1)選擇安裝地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)考慮地面地形和地下不同深度可能發(fā)生的位移度。測(cè)斜管應(yīng)安裝在足以容納測(cè)斜管及填筑料的穩(wěn)定鉆孔中深達(dá)無水平位移處。

(2)接長(zhǎng)測(cè)斜管可以一次完成，或事先接成幾段，也可在孔口逐節(jié)接成所需的長(zhǎng)度，接長(zhǎng)時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)向槽的對(duì)正，不允許偏扭。

(3)將接裝好的測(cè)斜管對(duì)正施測(cè)方向，慢慢沉入孔底。沉放過程中，導(dǎo)向槽要保持準(zhǔn)、直并盡可能接近最后的對(duì)準(zhǔn)位置。

(4)根據(jù)測(cè)斜管周圍的土壤、巖土、地下水情況和鉆孔與測(cè)斜管外壁之間的空間選擇回填材料，如砂、礫石；基巖與測(cè)斜管之間可用水泥砂漿回填；在粗粒料中可用粗砂灌水回填；粘土防滲墻或細(xì)粒料中可用膨潤(rùn)土球回填。

(5)測(cè)斜管安裝過程中，隨時(shí)用測(cè)斜儀模擬探頭進(jìn)行檢驗(yàn)。

滑動(dòng)測(cè)斜儀的主要計(jì)算原理為：帶有導(dǎo)向滑動(dòng)輪的測(cè)斜儀在測(cè)斜管中逐段測(cè)出產(chǎn)生位移后管軸線與鉛垂線的夾角，分段求出水位位移，累加得出總位移量及沿管軸線整個(gè)孔深位移的變化情況。

2 監(jiān)測(cè)成果之基本圖形

鉆孔測(cè)斜儀取得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)非常豐富，對(duì)一個(gè)100 m深的孔和0.5 m長(zhǎng)的探頭而言，每觀測(cè)一次，要記錄約800個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)，最終可以整理出大量的位移-時(shí)間過程曲線。實(shí)際工作中，滑動(dòng)式測(cè)斜儀位移-時(shí)間過程曲線主要分為以下6種基本成果圖形(圖1～6，圖中橫坐標(biāo)單位為mm,縱坐標(biāo)單位為m)。

3 六種基本成果圖形探討

筆者基于以上6種基本成果圖形，對(duì)其產(chǎn)生原因及所反映出的邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了探討。

圖1為某工程邊坡測(cè)斜管，孔深42 m。自首次觀測(cè)起，位移隨時(shí)間變化不明顯， 波動(dòng)幅度較小,孔口以下未見深部變形，因此，可以判斷該邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

圖2為某料場(chǎng)邊坡測(cè)斜管,孔深57 m。自首次觀測(cè)起,孔口以下34 m處出現(xiàn)較大位移且位移量持續(xù)呈增加趨勢(shì),但孔口處位移量隨時(shí)間的變形趨勢(shì)不明顯,分析此處為沉降引起的測(cè)斜管彎曲,由于坡體沉降或柔性回填引起回填料沉降而帶動(dòng)測(cè)斜管彎曲變形。

圖3為某明渠導(dǎo)墻測(cè)斜管，孔深31 m。該測(cè)斜管由于安裝時(shí)孔口以下11 m處測(cè)斜管未與接頭靠死，留有空隙，每次觀測(cè)時(shí)探頭正好放入空隙處，因此過程線反映在相同高度會(huì)出現(xiàn)大小基本一致的偏移量。此類過程線在資料整編時(shí)需重取初始值，用以消除由于安裝問題導(dǎo)致的誤差。

圖1 測(cè)斜管穩(wěn)定狀態(tài)典型過程線圖

圖2 測(cè)斜管彎曲變形典型過程線圖

圖3 安裝誤差典型過程線圖

圖4 零漂誤差典型過程線圖

圖4為某工程邊坡測(cè)斜管，孔深52 m。該測(cè)斜儀探頭零漂誤差較大，超過一般允許誤差(30 m/±5 mm)。位移-時(shí)間過程曲線顯示該測(cè)斜孔最大位移發(fā)生在孔口位置，約為59 mm，孔口以下未見明顯滑面。

圖5為某工程邊坡測(cè)斜管，孔深80 m，主要變形范圍出現(xiàn)在孔口以下10 m～孔口段，最大位移發(fā)生在孔口部位，結(jié)合地質(zhì)情況判斷該部位屬于覆蓋層與基巖面交界部位的淺層滑動(dòng)。

圖6為某料場(chǎng)邊坡測(cè)斜管, 孔深32 m。2014年5月17日開始觀測(cè)，位移-時(shí)間過程曲線顯示坡體內(nèi)部出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象，順坡向位移明顯變大，地表以下24 m深處出現(xiàn)約1.5 m滑動(dòng)帶， 2014年6月28日出現(xiàn)明顯變形加速跡象，最大滑動(dòng)位移約72 mm，此后測(cè)斜管被剪斷，觀測(cè)終止。同時(shí)期外部變形觀測(cè)可印證當(dāng)時(shí)坡體出現(xiàn)較大變形。

圖5 測(cè)斜管淺層滑動(dòng)典型過程線圖

圖6 測(cè)斜管深部位移典型過程線圖

4 結(jié) 語

筆者建議：在采用深部位移曲線判別邊(滑)坡體穩(wěn)定性時(shí),一定要綜合考慮地質(zhì)、水文等各種因素影響，結(jié)合其它檢查成果(如外部變形觀測(cè)、巡視檢查等)進(jìn)行綜合分析評(píng)判，避免依據(jù)偶然現(xiàn)象而做出錯(cuò)誤判斷，在比較充分地掌握了邊(滑)坡體各種綜合信息的基礎(chǔ)上，根據(jù)成果對(duì)其進(jìn)行判斷才是可靠的。

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2016-12-24

TV7;TV522

B

1001-2184(2017)01-0043-03

李 菁(1984-)，女，四川成都人，工程師，學(xué)士，從事水利水電工程安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)及資料分析工作；

周英婷(1990-)，女，四川彭州人，助理工程師，從事水電工程安全監(jiān)測(cè)資料分析工作.