中交二公局第四工程有限公司 河南洛阳 471013
摘要：本文针对高速公路挖方边坡中存在的问题进行了简要分析，并重点阐述了对于这些问题的监控方法，以期使得对高速公路路基施工质量控制以及管理有所帮助。
关键词：高速公路；路基施工；挖方边坡；边坡坍塌；边坡破坏
一、高速公路挖方边坡中存在的问题
高速公路路基边坡会因为地球不同板块的微量运动，以及不同的地质结构和恶劣天气状况的影响，在外力以及内力的作用下出现岩层坍塌和破坏的状况。部分高速公路在建设是的边坡设计及施工设置的不合理造成了土层之间存在间隙，如果边坡连续开挖未能及时进行防护施工；或开挖方法不合理，如坡脚被挖空或者坡度建设的较陡都会容易造成边坡的坍塌，在特殊地质层中随着外力的不同影响产生了不同的滑动作用，当受到的外力达到一个顶点时就会产生岩层剪断，岩层上的堆积物随着滑动出现坍塌的状况。除了滑动型坍塌之外还有落石型坍塌与流动型坍塌，落石型坍塌是指在边坡的表面出现风华作用而掉落岩石对高速公路造成破坏，特别是已运营开通的高速公路；流动型坍塌是指由于边坡上的土质进行了移动，上层的地质移动到了下层，在雨水或者流动水冲刷的作用下冲散了原本沉积的表层土质和砂砾等。
二、高速公路挖方路基监控量测技术具体措施
2.1监控量测的目的
通过对边坡变形的监测，判断边坡的滑动面深度、滑动范围及其变形发展趋势，评估开挖施工对边坡自身稳定性和周围构造物的影响情况，提供预警信息。通过动态监测，依据实际情况进行工序和工艺的调整，及时指导施工，优化施工方案。避免边坡工程事故的发生，确保施工安全、快速地进行。检验边坡加固效果，评价安全稳定性。积累量测数据，总结经验，为未开挖区段的施工提供工程类比的依据。
2.2测点布置
通过对高边坡坡面的变形观测是一种最简单，最直接的宏观监测方法。监测基点设置在稳定的区域并远离监测坡体，避免在松动的表层上设点。边坡体上的监测点布置在各级边坡平台上，监测点距离为80-100m；若边坡长度较短亦可选择在碎部点出埋设监测点。根据实地情况，主要针对土质山体，石质山体或稳固土质可隔级埋设。
2.3测桩埋设
对土质边坡，选择好监测基点位置后，挖除表土并开挖一个直径为0.4m的圆孔，孔深50cm，在底盘中心埋设一根长度为80cm直径Φ25钢筋，钢筋头伸出混凝土面约2cm，用C20钢筋混凝土浇筑底盘至地面高度，砼表面为20cm*20cm正方形的观测点，钢筋顶端为2mm十字线标记作为监测基点。坡体上的监测点同样按照上述方法埋设。观测点埋设完毕后，稳定2～3d之后即进行初测。对石质边坡可以利用稳固石块作为观测标记代替观测桩。观测桩旁边立30cm*40cm标识牌，绿底白字。内容：位移观测点、段落、点号、现场负责任、观测负责任人等重要信息，防止观测点破坏而失去观测意义。
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2.4测桩观测及测设方法
监测仪器选取鉴定合格的全站仪，精度达到0.1mm，观测模式上可选择均值测量，必须满足监测精度的要求。除常规的三脚杆棱镜观测方法以外，在实际边坡开挖过程中，由于不同地质结构和恶劣天气的影响，在外力作用下出现岩层坍塌和破坏的状况，边坡出现明显裂缝或小面积塌陷存在安全隐患的地方，测量人员无法亲自到达观测，可用反光贴来代替棱镜办法来获取数据，全站仪的观测模式为反射片模式；若由于观测距离或观测条件等原因反光贴无法返回信号，全站仪亦可采用无棱镜模式，但同一个点每次观测模式必须一致。受地形地貌及控制点等约束条件，实际观测过程中由于观测距离远而反射片太小，对瞄准目标造成一定困难，为降低观测瞄准误差，可将反射片“放大”，用白纸做底、4个黑三角填充。
2.4测桩观测
测点埋设后即开始监测，监测过程持续至边坡加固工程完成后六个月或当年雨季结束后三个月无明显位移即可结束。在开挖期间或开挖一个月内及旱季和少雨季节，每15天观测1次；开挖一个月后，每30天观测1次；雨季，每周观测1次；暴雨和雨后数天内，每天观测1次；当出现明显裂缝或小面积塌陷时，每天观测2次。
2.5量测数据的分析与整理
地面变形数据的分析与整理：地面变形主要分为平面位移，监测相关数据收集整理完后，及时绘制边坡位移量u与时间t的关系曲线、边坡位移量u与开挖高度h、速率v与边坡开挖高度h的关系曲线。
在对前期的数据进行分析后，采用其中最实用的一种函数作为高边坡监测的回归分析函数。在量测工作至第3天时，边坡位移速率突然增大，出现了反弯现象。v-t曲线出现反弯点时，表明坡体和支护已呈不稳定状态，此时必须密切监视坡体动态，并加强支护，必要时暂停开挖。
2.6高边坡稳定性判定
最大位移速率小于3mm/d，边坡开挖停止后位移速率呈收敛趋势，根据位移时态曲线的形态来判别。当坡体位移速率v持续下降时（du2/d2t＜0），坡体趋于稳定状态；当坡体位移速率v无收敛趋势时（du2/d2t＝0），坡体不稳定应加强支护；当坡体位移速率v出现增涨时（du2/d2t＞0），坡体进入危险状态，必须立即停止开挖，必要时减载处理，加强支护；当v-t曲线出现反弯时，表明坡体和支护已不稳定，须密切监视坡体动态，暂停开挖并加强支护。
2.7高边坡监测工作注意事项如下：
监测人员做到四个固定，即固定的观测操作人员，使用固定的测量仪器，固定的测站基点。并尽量做到在基本相同的环境和外界条件下进行观测，以减少误差，提高观测精度。每次观测前对全站仪进行系统的检测，不符合精度的仪器不得使用，以便减少仪器造成的误差。坡面位移基点埋设在通视良好的位置上，覆盖的浮土应采用人工夯实处理，连续观测2~3次，所得数据进行比对分析，直至判断可作为观测初始值为止，随即开始正式测量。经常进行监测基点的闭合差复测，消除由于人为或其他因素对观测基点造成的破坏而造成的误差。
结束语：
现阶段，在进行高速公路路基施工质量以及管理过程当中，还存在着一些问题，但是随着我国科学技术的不断发展，对于这些问题也都进行了相应的改善，使得我国高速公路工程施工质量能够达到相关标准，进而促进了我国高速公路运输业的发展。
参考文献：
[1]刘尧.浅谈高速公路路基边坡防护措施[J].2017
论文作者:李凯东
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/20
标签：位移论文; 高速公路论文; 挖方论文; 路基论文; 基点论文; 速率论文; 土质论文; 《防护工程》2019年第3期论文;