公路边坡稳定性监测研究

董会靖 ,张正唯

浙江省交通集团检测科技有限公司   杭州   310000

摘要：近年，随着我国高速公路通车里程的不断上升，公路货运和客运量都有了较大的提升，高速公路的通车安全问题受到人们广泛关注和重视。公路项目的建造中，边坡结构普遍存在，而我国地质生态环境较复杂，地质灾害频发，尤其是滑坡灾害，每年都会造成几十亿元的经济损失和数百人的伤亡。对公路的边坡，尤其是高边坡进行有效的稳定性监测对减少人员伤亡、经济损失和保障公路运营安全特别重要。

关键词：公路；边坡稳定性；监测

中图分类号：U416文献标识码：A

引言

在公路边坡建造施工过程中，对边坡和支挡结构进行变形和位移监测，通过分析监测数据来确定支护方案的合理性，及时调整支护参数，既保证主体工程的施工顺利进行，又为后期公路运营管理和养护提供了充足的基础资料。

1 传统公路边坡监控方法

1）裂缝监测。裂缝是边坡内应力在开挖、回填或滑移变形过程中再分布的外在表现。在边坡建设中通过人工直接观测边坡中地表裂缝、地面鼓胀、沉降、坍塌、建筑物变形，实时掌握边坡变化形态，通过直接监测数据反映边坡状况，提高施工建设质量；在边坡治理工程结束后，对边坡开展长期性监测，掌握边坡体实时变形特征和发展态势，为工程的长期安全保障提供重要支撑条件。

2）地下水监测。地下水是导致边坡失稳的关键性因素，对边坡的破坏起多重作用。一方面，地下水会直接增加滑坡体的重量，增大边坡下滑力；另一方面，地下水会润滑和软化土体，降低边坡滑动面处岩体的力学参数，减小抗滑力，致使滑坡发生。通过钻探布设地下水监测井，能有效取得地下水位变化和降雨、地下径流的内在联系，为边坡治理设计和稳定评价提供依据。

3）位移变形监测。在潜在变形的边坡体的各个部位安装棱角，通过全站仪设站，对边坡各个部位的棱镜进行观测，然后通过观测点的相对位移数据，分析边坡的潜在变形趋势和判断边坡所处的稳定状态。

4）下滑力监测。通过对支挡结构埋设或安装应力监测设施：对挡墙、抗滑桩等可能滑移土体侧安装土压力盒；对锚索、锚杆安装应力计等；通过支挡结构内部应力变化分析边坡的变化和发展趋势。

传统公路边坡监控技术主要通过现场勘察和布设监控仪器，针对不同监测对象进行数据收集，通过数据计算、分析，判断边坡的稳定性状态，然后对边坡提出治理的工程建议。

2 边坡的分类和破坏特征

1）边坡分类。按边坡的组成材料分类，边坡一般分为①土质边坡：整个边坡均由土体组成；②岩质边坡：整个边坡均由岩体组成；③岩土混合边坡：上部为土体，下部为岩体组成的二元边坡。按边坡的工程类型划分，边坡一般分为①路堑边坡：边坡由自然边坡开挖形成；②路堤边坡：边坡由人工回填形成。

2）边坡的破坏特征。边坡的破坏形式与组成边坡的材料及其特性有密切关系，土质边坡多为均质土体组成，土质边坡的破坏形式主要为圆弧形滑移。岩质边坡由岩体组成，由于岩体的风化差异及岩体的内生结构面的存在，岩质边坡破坏形式较为多样，其破坏形式主要有：崩塌、倾倒、平面式滑移、楔形滑移、折线形滑移等。

3 边坡的支护加固

由于工程建设的需求，人们常常需要对边坡进行开挖或对场地进行回填，因此建筑场地经常会形成各种边坡，为了工程建设的顺利进行和工程的后期应用，新形成的边坡必须满足稳定性要求，因此需要对边坡进行支护和加固处治。

根据边坡的稳定性状态判定，边坡支护和加固分为坡面处治和坡体加固。坡面处治包括：坡表植草防护、坡面挂网喷锚防护、坡面主被动网防护、坡面截排水措施；坡体加固措施包括：土钉加固，锚索（锚杆）加固、挡土墙加固、抗滑桩板墙加固、格子梁锚索等。

4边坡安全稳定性监测

4.1 监测要求

边坡监测分为施工安全监测、处治效果监测和动态长期监测。一般应以施工安全监测和处治效果监测为主。边坡工程应由设计单位提出监测要求，由建设单位委托有资质的监测单位编制监测方案，经设计、监理和业主等共同认可后实施。方案应包括监测项目、监测目的、监测方法、测点布置、监测项目报警值、信息反馈制度和现场原始状态资料记录等内容。设计单位根据施工开挖反馈的更翔实的地质资料、边坡变形量、应力监测值等对原设计作校核和补充、完善设计，确保工程安全，设计合理。监测单位应严格按照监测方案进行监测，保证监测数据的准确。目测巡视，指定有工程经验的工程师进行肉眼巡视，主要是对支护结构顶部、邻近建（构）筑物及邻近地面可能出现的裂缝、塌陷和支护结构工作失常、流土、渗漏等不良现象的发生和发展进行记录、检查和综合分析。肉眼巡视包括用裂缝读数显微镜量测裂缝宽度和使用一般的量衡手段。

4.2 监测项目与方法

边坡监测的内容、目标应当与监测的项目、方法相匹配，监测项目应边坡状态的判定和设计处治的要求。

1）地表监测主要包括水平位移监测、垂直变形监测、裂缝监测；水平位移主要通过全站仪或光电测距仪测量；垂直变形通过水准仪测量；裂缝测量主要使用标桩、直尺或裂缝计。地表监测主要目的主要是判断边坡是否稳定以及边坡变形所在的阶段。

2）地下位移监测主要通过测斜仪测量来判断深部岩土体的滑移方向和边坡加固效果。地下水位监测需要通过人工钻孔设站观测井，通过观测井的地下水位变化判断地下水与降雨的关系和地表截排水设施的有效性。

3）支挡结构的变形、应力通过钢筋应力计、土压力盒、分层沉降仪和测斜仪来获取，支挡结构的有效性和工作状态均通过该项目的量测来判断。

结束语

综上所述，在公路工程的具体施工过程中，通过对边坡及防护结构的监测能够有效保障公路边坡的稳定性与安全性，既能确保施工的安全顺利，又可以为工程的后期运营和维护提供依据。边坡监测的内容、目标应与测量项目和方法相匹配，这样才能获取有效的监测成果，准确判断边坡的工作状态。

参考文献

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