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摘要：本文探讨了高速公路路堑高边坡在施工过程中需要进行变形监测，防止出现边坡大滑移或者垮塌等事故。首先介绍了边坡工程地质概况、高边坡变形监测方案，最后简要分析边坡变形监测结果及应对措施。
关键词：高速公路；路堑高边坡变形；监测探讨
1引言
在高速公路的修建过程中，为防止道路出现大坡度的纵坡，或控制越岭线标高，常采取挖掘天然地面，内陷成路基，称为路堑。路堑的施工需要开挖天然地面，会破坏原有的地质地貌，形成新的复杂地质结构。路堑一般分为土质路堑和岩质路堑。土质路堑主要指粘土类，岩质路堑主要指岩石类。路堑施工时必须充分考虑边坡的稳定性，以及排水性和通风性。边坡的稳定性因素涉及较多，内部因素包括边坡的岩土体类型、边坡地质构造、边坡形态、地下水等；外部因素包括振动作用、气候条件、风化作用、坡体植被、人类工程活动等。路堑高边坡在施工期间，需要利用测斜仪设备进行实时监测，评价其稳定性。
2边坡工程地质概况
高速公路建设所在的地区，其地层和岩石学特征是决定边坡地质工程特征的基本因素，也是考察边坡稳定性的基本依据。因此，地层的岩性是首要考察内容。不同时期的地层有着不同的岩石学特征，不同的岩石学特征对各类外界因素有不同的破坏反应，如古老的泥质变质岩类，包括千枚岩等，皆属于脆性岩类，受到重大压力极易变形，这些地层的边坡自身不具备稳定性，需要工程加固。
地层的地质构造也是影响因素，如地层广泛发育节理或者断层等地质构造，容易受水体的影响使得岩层硬度弱化，削弱边坡的稳定性。地层的地应力可直接导致坡岩体出现变形，特别是地层在挖掘时，极易引起地应力的释放，后果是地层内的软弱夹层出现严重位移，同时带动岩体变形。
根据过去发生的许多边坡失事的例子证明：边坡岩体失去稳定性的原因是一个或多个结构面组合边界的剪切滑移、张拉破坏和错动变形。因此在前期对岩体的地质勘查上，特别需要研究结构面的主要特征，如结构面的成因类型、结构面的组数和数量、连续性等。
如果边坡工程建设的地点降水量大，雨季时间较长。高边坡开挖施工极易受影响，水对边坡岩体产生物理化学反应，会有较严重的破坏性。针对边坡的地质勘查情况及当地的降水量结合分析，实时监测边坡工程的稳定性，如边坡出现明显的变形或错位时，需及时采取加固措施稳定边坡，尽可能避免工程施工安全事故问题的出现。
3高边坡变形监测方案
高速公路路堑高边坡变形监测方案包括沉降观测、水平位移观测和人工巡视。根据不同情况选择不同的高边坡变形监测方案。人工巡视方案贯穿于路堑高边坡变形监测的整个过程，地质人员的主要工作内容涉及密集巡视和观测边坡裂缝、坍塌现象，小裂缝是否在延伸和扩大，地表是否有塌陷，滑坡是否有裂缝，排水沟是否有堵塞，观测施工区域的降水量和渗水量是否超出标准等。
边坡沉降和边坡水平位移量通过肉眼无法观测，因此需要借助专业的测量仪器进行持续性和周期性的观察和测量，专业的仪器包括精密大地测量技术、GPS测量技术、近景摄影测量和INSAR干涉雷达测量、钻孔测斜仪等。将收集到的数据信息采用科学合理的方式分析边坡是否在沉降或者位移。
钻孔测斜可依靠钻孔测斜仪监测坡体的深部变形位移，需在坡体上进行钻深层孔。利用测斜仪周期性读取测斜管的变形指数，形成深度-位移-时间三者关系的数据曲线，如此才可判断监测孔内深部是否有相对位移的情况发生。钻孔测斜的原理是通过测斜传感器伺服加速器计测读坡体钻孔内预先设置的测斜管的倾斜程度等数据，将测斜管的孔底为固定位置，定期比较测斜管的倾斜程度差异变化，如是否持续偏向一个角度并且逐渐叠加倾斜程度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆侧向位移分为A向、B向、A+、B+、A-、B-，A向和B向相互垂直，A+为垂直于线路方向并指向线路，A-为垂直于线路方向并指向坡体，B+方向为A+方向顺时针转90°，B-为A+方向顺时针转270°。
高边坡通常会针对边坡断面设置监测点，并且边坡长度在60m以上的路堑设置监测点，每个监测点设置沉降监测点和水平监测点，将监测点收集的数据信息上传到计算机系统内，不仅存储实时数据并且分析比较一定时间段内的数据。边坡工程根据地质勘查报告设定变形等级，如果是粘土类土质路堑或者结构面较发育的岩质路堑，极易发生变形位移情况，应密切关注数据的变化，一旦超过警戒值，应立即采取加固措施，确保边坡施工稳定性。
4边坡变形监测结果及分析
本研究选取案例嵩明（小铺）～昆明段高速公路工程，工程地点位于云南省中部，地层特征表现为软弱土、软土段厚度变大、粉细砂层减少且多见于浅部、粉土层以透镜状分布于硬塑黏土层。地表水丰富，地下水埋藏较浅，土体浸水软化形成软弱土。软弱土层对填方路基及桥梁工程均有一定影响。软弱地质段落在施工时必须加强观测和监控。
（1）水平位移监测
在高速公路路堑的高边坡变形监测中，边坡监测长度控制在160m内，每个平台设置1~2个观测点，如果边坡长度超出160m，需考虑增加观测点。利用专业的测量仪器设备测量数据，并将数据实时传输至控制系统中。控制系统实时绘制施工期间的位移变化曲线，数据曲线可反映位移增加速率，并可同时比较几个观测点相互之间的位移增加速率。
（2）沉降位移监测
使用全站仪监测高边坡沉降位移，定期测量。监测点测量所得数据实时传输到控制系统，控制系统监测边坡施工期间沉降量。如果出现沉降量过快和过多的现象时，需选择合理的解决措施加固防止继续快速沉降。如遇到边坡快速沉降的情况，可同时派地质人员前往现场查看并且增加测量的频率。对于边坡沉降的情况，不可存在侥幸心理。密切观察和人员现场查看必不可少。
如监测结果分析坡体出现较大位移，且位移突变明显。坡体甚至有向下滑移的趋势，或者坡体位移出现转向，有可能是坡体与边坡母体发生明显滑移。出现上述两种情况时，应立即组织地质人员前往现场查看，分析是否有荷重堆载的现象或者出现边坡塌陷的趋势，必须立即加固边坡或修缮边坡。如未见有荷重堆载，坡体内主要受地下水的影响导致地层软弱层发生滑移，但边坡出现整体滑移的概率仍存在时，应加强边坡的监测，如提高监测的频率，派出地质人员进行边坡的整体巡查，巡查内容主要观察边坡的排水沟是否有堵塞，是否需要加大边坡的排水性，局部边坡是否需要加固等。如监测结果分析，坡体内部未有明显的倾斜或者位移，表明坡体内部未发生滑移现象，坡体整体较稳定。出现这类情况表明坡体现行排水性和通风性较好，坡体工程稳定，不过仍需定期派出地质人员前往边坡工程现场查看边坡的稳定性，是否有荷重堆载以及排水是否畅通等情况。
5结语
为保证高速公路工程的正常施工以及后期稳定运行，必须对高速公路路堑高边坡进行监测。因路堑需要开挖原稳定的地面，破坏原有的稳定性，出现新的地质条件。为了尽可能减少工程事故的发生，高边坡的监测工作必须到位，如仪器监测是否出现滑移现象，人工监测判断高边坡排水沟是否有堵塞，通风性是否好。如监测结果分析高边坡有重大位移情况，必须立即排查情况并进行加固边坡的措施。
参考文献：
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论文作者:韩佳琦
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/19
标签：位移论文; 地层论文; 稳定性论文; 地质论文; 高速公路论文; 测量论文; 情况论文; 《防护工程》2018年第6期论文;