關(guān)于監(jiān)測(cè)技術(shù)在高速公路高邊坡治理中的應(yīng)用

劉龍

（貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550081）

0 引言

通過對(duì)現(xiàn)代高速公路的具體情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，高速公路線性指標(biāo)高，投資大、工程建設(shè)難度大，而且會(huì)對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境造成一定程度破壞。因此，在高速公路建設(shè)與后期運(yùn)行期間，需要沿線布置檢測(cè)系統(tǒng)，做好監(jiān)測(cè)與勘察、設(shè)計(jì)、施工等多項(xiàng)工作，保證高速公路建設(shè)后期投入運(yùn)行的安全。

1 工程情況概述

某高速公路路段全長(zhǎng)為26.586km，在進(jìn)線高速公路建設(shè)時(shí)，為了滿足高速公路之間車輛的具體通行需求，高速公路路基寬度為34.8m。在進(jìn)行高速公路建設(shè)時(shí)，為了保證高速公路能夠保持穩(wěn)定，要依據(jù)高速公路實(shí)際情況，設(shè)置護(hù)坡道，將邊坡高度控制在6.5m 以內(nèi)，針對(duì)填方路段，應(yīng)當(dāng)將護(hù)坡道控制在1.2m。通過對(duì)該路段所在區(qū)域地形情況進(jìn)行分析，可以確定該區(qū)域的山丘陵地貌，山體形態(tài)復(fù)雜，而且存在較大坡度，山體底部存在殘坡積溝谷。

2 高速公路施工工藝

通過對(duì)高速公路情況進(jìn)行分析，高速公路中的邊坡種類不止有一種，從邊坡形成角度進(jìn)行分析，邊坡的主要分為人工和天然兩種類型，而從材質(zhì)角度入手進(jìn)行分析，則可以劃分為鹽質(zhì)型、土質(zhì)型兩種。開展開挖施工作業(yè)前，施工人員需要對(duì)工程具體情況進(jìn)行全面分析，做好防排水作業(yè)。施工開展時(shí)，要指派專人對(duì)邊坡參數(shù)進(jìn)行全面測(cè)量，以臺(tái)階法為基礎(chǔ)，開展相應(yīng)作業(yè)[1]。每完成一臺(tái)階開挖作業(yè)后，要隨時(shí)對(duì)施工區(qū)域情況進(jìn)行復(fù)測(cè)，如果在復(fù)測(cè)期間，發(fā)現(xiàn)偏差，要立即依據(jù)具體情況，完成相應(yīng)調(diào)整工作，隨時(shí)進(jìn)行錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置，提高高速公路工程整體穩(wěn)定性，改善交通環(huán)境。需要施工人員注意的是，在進(jìn)行邊坡施工期間，容易受降雨影響，為了避免邊坡遭受破壞，施工人員可以采用塑料布對(duì)相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行覆蓋，從而避免雨水沖刷邊坡，破壞邊坡。在高速公路施工中，將工程建設(shè)中采用的各項(xiàng)設(shè)備都運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?，確保施工材料足夠，避免由于材料不足，而對(duì)后續(xù)施工開展造成不良影響，從而為后續(xù)高速公路施工營(yíng)造出一個(gè)良好條件[2]。例如，在進(jìn)行錨桿施工期間，要加固挖框格梁槽處理，施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的眼孔深度需要足夠大，確保能夠滿足調(diào)整施工中采用的各項(xiàng)錨桿的要求。同時(shí)，完成對(duì)一個(gè)打孔眼處理后，要及時(shí)將錨桿置入，確保達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)后，再開展后續(xù)注漿作業(yè)。

如果施工期間，深挖地段總體表現(xiàn)較為平緩，應(yīng)當(dāng)采用自卸車，為了提高開挖效率，需要與挖掘機(jī)進(jìn)行配合應(yīng)用。將線路作為手續(xù)施工作業(yè)開展基準(zhǔn)，科學(xué)設(shè)置便道，確保最終設(shè)置的便道要能夠滿足自卸車靈活運(yùn)行要求，能夠快速抵達(dá)坡頂，由高向低開展開挖作業(yè)，實(shí)際施工進(jìn)行時(shí)，每層深度控制在4m 左右。若深挖地段縱坡陡度較大，在這一情況下，汽車難以達(dá)到工程所在施工區(qū)域，要利用推土機(jī)進(jìn)行處理，開展開挖作業(yè)。若開挖作業(yè)能夠達(dá)到邊坡平臺(tái)位置，要利用機(jī)械開展平整處理，科學(xué)進(jìn)行坡口樁位置設(shè)置后，立即開展后續(xù)施工作業(yè)。在開展開挖施工后，為了確保施工質(zhì)量，需要做好相應(yīng)監(jiān)測(cè)作業(yè)[3]。從實(shí)際情況來看，開挖邊坡監(jiān)測(cè)依據(jù)工程性質(zhì)、規(guī)模、要求等不同會(huì)存在一定差異，核心目的為：評(píng)估邊坡穩(wěn)定性與安全預(yù)警；科學(xué)評(píng)價(jià)邊坡施工，對(duì)施工進(jìn)行指導(dǎo)；改進(jìn)后續(xù)分析采用的方法。施工人員在掌握工程監(jiān)測(cè)目的和安全條件基礎(chǔ)上，依據(jù)工程地形地貌和地質(zhì)條件特點(diǎn)，科學(xué)選擇作業(yè)涉及的監(jiān)測(cè)變量與監(jiān)測(cè)儀器，完成測(cè)點(diǎn)布置，通過對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)高邊坡開挖治理邊坡穩(wěn)定情況的監(jiān)測(cè)，采取合理措施進(jìn)行治理，從而改善交通環(huán)境[4]。

3 科學(xué)布置邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

3.1 水準(zhǔn)儀和全站儀的布置

為了能夠明確GPS 監(jiān)測(cè)點(diǎn)與巖體之間發(fā)生的移動(dòng)與側(cè)滑等各項(xiàng)現(xiàn)象，要在采用GPS 監(jiān)測(cè)網(wǎng)基礎(chǔ)上，通過科學(xué)方式完成對(duì)水準(zhǔn)儀和全站儀的布置，對(duì)其進(jìn)行利用，完成對(duì)局部巖體試劑滑坡情況的預(yù)報(bào)，完成相應(yīng)監(jiān)控作業(yè)[5]。在進(jìn)行監(jiān)測(cè)網(wǎng)布置時(shí)，要全面考慮邊坡狀況，以及監(jiān)測(cè)網(wǎng)覆蓋監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置，確定監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)覆蓋位置，依據(jù)具體情況，對(duì)工程實(shí)際情況進(jìn)行明確。

3.2 明確GPS 邊坡監(jiān)測(cè)范圍

在監(jiān)測(cè)高速公路邊坡時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持因地制宜原則，這也就意味著在開展監(jiān)測(cè)作業(yè)時(shí)，要全面考慮邊坡區(qū)域地貌情況，明確周圍情況，在實(shí)際設(shè)計(jì)期間，要依據(jù)地形高低情況，以及滑坡出現(xiàn)頻率，確定監(jiān)測(cè)覆蓋區(qū)域。以項(xiàng)目作為基準(zhǔn)，有針對(duì)性地進(jìn)行監(jiān)控設(shè)置，確保監(jiān)測(cè)作業(yè)可行性，保證通過對(duì)GPS 進(jìn)行應(yīng)用，能夠完成相應(yīng)監(jiān)測(cè)工作，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

3.3 設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，開展施工作業(yè)

通過對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的具體分布情況入手，開展相應(yīng)分析工作，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要集中在巖體、土地兩個(gè)部分上?？偟膩碚f，針對(duì)巖體監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)采用的鋼筋要做好標(biāo)記，依據(jù)砂漿澆筑采用的方式，完成相應(yīng)固定作業(yè)。在該過程中，要從實(shí)際情況入手，做好鑿孔深度控制，其深度不得小于0.1m，如果條件允許，則可以適當(dāng)增加深度，完成基礎(chǔ)鑿孔填埋作業(yè)后，對(duì)于預(yù)先設(shè)置的標(biāo)記頂部，其需要超出巖面高度0.05m 為最佳。而針對(duì)土地監(jiān)測(cè)點(diǎn)來說，要標(biāo)記頂部鋼筋，在這一情況下，采取嵌入法開展施工為宜。如果高速公路工程所在區(qū)域內(nèi)的為電性高液限土，要科學(xué)控制標(biāo)記填埋深度，要保持在土層基準(zhǔn)線下，深度要在0.5m 以上[6]。

3.4 位移監(jiān)測(cè)施工作業(yè)

高速公路邊坡建設(shè)與治理期間，如果在設(shè)計(jì)施工中遇到雨季，持續(xù)降雨可能會(huì)導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性降低，降低高速公路工程整體質(zhì)量，難以滿足應(yīng)用需求。因此，如果在雨季施工，要適當(dāng)縮短監(jiān)測(cè)周期，實(shí)現(xiàn)對(duì)高邊坡滑坡合理監(jiān)測(cè)，減少經(jīng)濟(jì)損失，以免引發(fā)事故，造成人員傷亡。高速公路高邊坡在長(zhǎng)期應(yīng)用期間，受車輛荷載、雨水沖刷等各項(xiàng)因素影響，要做好監(jiān)測(cè)作業(yè)，加強(qiáng)對(duì)高速公路邊坡穩(wěn)定性的關(guān)注，適當(dāng)增加檢測(cè)頻率，應(yīng)用水準(zhǔn)儀和全站儀，完成相應(yīng)監(jiān)測(cè)[7]。在監(jiān)測(cè)高邊坡位移情況的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)做好高邊坡巡查與管理作業(yè)，針對(duì)監(jiān)測(cè)獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，對(duì)高邊坡變化情況，以及破壞程度進(jìn)行觀察與計(jì)算，適當(dāng)調(diào)整位移檢測(cè)周期，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)高速公路高邊坡可能發(fā)生的滑坡情況。

4 監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

4.1 多次排險(xiǎn)高速公路坡面

針對(duì)高速公路中的全部邊坡結(jié)構(gòu)來說，最高邊坡是整個(gè)監(jiān)測(cè)作業(yè)中最重要的一項(xiàng)內(nèi)容，相關(guān)工作人員在具體工作開展時(shí)要加強(qiáng)對(duì)這一內(nèi)容的重視，注重針對(duì)高速公路高邊坡的排險(xiǎn)。在進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置時(shí)，相關(guān)工作人員必須要充分考慮高速公路高邊坡區(qū)域的實(shí)際情況，完成相應(yīng)分析工作，以此作為依據(jù)，采取針對(duì)性措施，做好高速公路高邊坡處理，從而保證采用的監(jiān)測(cè)方法合理、可靠，為后續(xù)施工開展提供支持，從而建設(shè)出一個(gè)高質(zhì)量的高速公路。治理高速公路高邊坡期間，為了縮短工期，提高治理效果，經(jīng)常會(huì)采用裂縫儀設(shè)備，而對(duì)于應(yīng)用的設(shè)備，在將其投入應(yīng)用前，要指派專人對(duì)其性能進(jìn)行檢查，確保其性能良好，能夠滿足應(yīng)用需求，如果發(fā)現(xiàn)裂縫儀器設(shè)備性能出現(xiàn)問題，要及時(shí)維修，若無法通過維修使裂縫儀器設(shè)備性能恢復(fù)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行更換，確保不會(huì)由于采用的裂縫儀器設(shè)備性能不佳而對(duì)工作開展造成不良影響。通過對(duì)高速公路高邊坡情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在不同監(jiān)測(cè)時(shí)間獲取到的數(shù)據(jù)如下。

（1）第8d 監(jiān)測(cè)：該邊坡各監(jiān)測(cè)點(diǎn)無明顯位移變化。

（2）第30d 監(jiān)測(cè)：該邊坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平方向最大累積位移12.5cm，豎直方向最大累積位移－5.3cm。

（3）第45d 監(jiān)測(cè)：該邊坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平方向最大累積位移18.2cm，豎直方向最大累積位移－9.5cm。

（4）第60d 監(jiān)測(cè)：該邊坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平方向最大累積位移25.5cm，豎直方向最大累積位移－15.5cm。

通過上述數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，該高速公路高邊坡部分區(qū)域發(fā)生了顯著的錯(cuò)位、沉降現(xiàn)象，針對(duì)這一現(xiàn)象，要依據(jù)實(shí)際情況，采取綜合方式，進(jìn)行針對(duì)性處理，對(duì)巖石松動(dòng)，以及出現(xiàn)的各種破碎等不良現(xiàn)象進(jìn)行適當(dāng)控制，提高高速公路高邊坡整體穩(wěn)定性，降低事故發(fā)生概率。總而言之，高速公路高邊坡受張拉作用影響，坡頂處巖石將會(huì)發(fā)生破裂問題，這會(huì)對(duì)高速公路的應(yīng)用造成不良影響，此時(shí)，要通過大孔微裂爆破方式，將產(chǎn)生的各種垃圾清理干凈，不得出現(xiàn)任何雜質(zhì)，以免對(duì)后期應(yīng)用產(chǎn)生不良影響。需要注意的是，由于坡面上土石受各項(xiàng)因素影響，會(huì)呈現(xiàn)出顯著松散特性，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路整體質(zhì)量能夠達(dá)到要求，在進(jìn)行加固處理時(shí)，可以采取澆灌方式實(shí)現(xiàn)，采取澆灌方式處理時(shí)，要做好控制作業(yè)，保證整個(gè)澆灌作業(yè)能夠按照事先制定好順序進(jìn)行，不得為了加快施工速度，隨意更改施工流程，以免由于澆灌不合理，導(dǎo)致加固效果不達(dá)標(biāo)。同時(shí)，還要進(jìn)行巡視，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路高邊坡中出現(xiàn)的各種裂縫的排查，以免在監(jiān)測(cè)期間，由于工作人員問題，出現(xiàn)監(jiān)測(cè)遺漏問題，這也是保證高速公路投入應(yīng)用后，能夠保持穩(wěn)定性的一項(xiàng)關(guān)鍵措施。

4.2 做好監(jiān)測(cè)人員安全管理作業(yè)

針對(duì)高速公路所在區(qū)域情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，由于該高速公路所在區(qū)域存在大量高山，而且坡度大，整體地形情況較為復(fù)雜，在各項(xiàng)工作開展時(shí)，面臨的難度較大，如果不做好控制，將會(huì)引發(fā)事故，不僅會(huì)影響工作質(zhì)量，甚至?xí)＜肮ぷ魅藛T的生命。因此，受高速公路工程所在區(qū)域地理環(huán)境影響，相關(guān)工作人員在對(duì)高邊坡情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，一方面需要做好相應(yīng)監(jiān)測(cè)作業(yè)，另一方面還要做好自身保護(hù)，以免監(jiān)測(cè)時(shí)發(fā)生事故，造成人員傷亡。監(jiān)測(cè)高速公路高邊坡過程中，要堅(jiān)持以人為本，確保采用的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠滿足應(yīng)用需求，能夠帶來良好應(yīng)用效果，并且針對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果采取合理措施進(jìn)行處理，保證最終建設(shè)高速公路質(zhì)量能夠滿足應(yīng)用需求，改善交通環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。從監(jiān)測(cè)人員角度對(duì)問題進(jìn)行分析，監(jiān)測(cè)人員必須具備較強(qiáng)的安全意識(shí)，通過學(xué)習(xí)掌握先進(jìn)技術(shù)，不斷積累工作經(jīng)驗(yàn)，以正確態(tài)度面對(duì)高速公路高邊坡監(jiān)測(cè)作業(yè)，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)作都必須要嚴(yán)格依據(jù)相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行，確保通過監(jiān)測(cè)獲取到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。

4.3 綜合應(yīng)用監(jiān)測(cè)技術(shù)開展作業(yè)

針對(duì)高速公路高邊坡監(jiān)測(cè)來說，綜合應(yīng)用監(jiān)測(cè)技術(shù)十分重要，具體作業(yè)開展時(shí)，要充分考慮高速公路所在區(qū)域?qū)嶋H情況，依據(jù)實(shí)際情況，采取有針對(duì)性、符合要求的監(jiān)測(cè)手段。若條件允許，要依據(jù)高速公路高邊坡情況，合理融合不同類型的監(jiān)測(cè)技術(shù)，在地區(qū)地形較為復(fù)雜情況下，提出相應(yīng)監(jiān)測(cè)要求，后續(xù)相應(yīng)監(jiān)測(cè)作業(yè)開展要嚴(yán)格依據(jù)指定要求進(jìn)行。若高速公路高邊坡所在區(qū)域地形情況十分復(fù)雜，監(jiān)測(cè)作業(yè)開展起來面臨的難度較大，為了保證監(jiān)測(cè)作業(yè)順利進(jìn)行，獲取到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)無誤，可以通過對(duì)GPS 監(jiān)測(cè)方式進(jìn)行應(yīng)用，完成相應(yīng)監(jiān)測(cè)作業(yè)，同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)在這一基礎(chǔ)上，適當(dāng)引入水準(zhǔn)儀等設(shè)備，從而打造出一個(gè)能夠滿足應(yīng)用需求的監(jiān)測(cè)方式，需要注意的是引入水準(zhǔn)儀性能必須良好，通過精細(xì)化方式，對(duì)高速公路高邊坡位移與滑動(dòng)情況進(jìn)行明確，以監(jiān)測(cè)獲取到的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，進(jìn)行3D 位移圖繪制，實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)情況的有效分析。如果監(jiān)測(cè)高速公路高邊坡期間，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了明顯滑動(dòng)與位移情況，為了提高高速公路質(zhì)量，在處理時(shí)要采取澆筑方式進(jìn)行。同時(shí)，針對(duì)碎落臺(tái)，要確保其寬度足夠，通過對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，能夠承受邊坡滑落碎石等各項(xiàng)物質(zhì)，而且要在外部進(jìn)行混凝土擋土墻設(shè)置，保證行駛在高速公路上的車輛不會(huì)由于滑體坍塌而引發(fā)事故，造成經(jīng)濟(jì)損失，以及人員傷亡。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，治理高速公路高邊坡是現(xiàn)階段高速公路工程項(xiàng)目中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，要加強(qiáng)對(duì)相應(yīng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的分析與應(yīng)用。針對(duì)高速公路高邊坡實(shí)際情況，要堅(jiān)持因地制宜，全面考慮高速公路高邊坡具體情況，采取有針對(duì)性的監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過動(dòng)態(tài)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路投入運(yùn)行后的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)處理，進(jìn)而提高邊坡穩(wěn)定性。