摘要:杭金衢高速公路K103滑坡在采取了一系列的加固措施以后,滑坡已經(jīng)基本處于穩(wěn)定狀態(tài),但是根據(jù)計(jì)算該滑坡的安全系數(shù)仍然沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求的1.20.因此,加固措施完成以后,采用引張線來(lái)監(jiān)測(cè)滑坡體的位移,建立無(wú)線傳輸實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),為滑坡的變化發(fā)展提供預(yù)警預(yù)報(bào),同時(shí)為滑坡的進(jìn)一步治理提供決策依據(jù)。引張線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建立以后,可實(shí)現(xiàn)不間斷的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控,不到現(xiàn)場(chǎng)即可接收監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),通過(guò)分析處理及時(shí)掌握滑坡的發(fā)展動(dòng)態(tài),做出預(yù)警預(yù)報(bào)。
1工程概況
杭金衢高速公路K103滑坡位于義烏市后宅街道三里店村,向南距義烏出口約2千米;滤趨^(qū)域的原始地形自然坡率一般為20~35°。高速公路路塹邊坡最大開(kāi)挖高度45m,開(kāi)挖邊坡坡度一般小于45°。
滑坡區(qū)巖體破碎,在高速公路建設(shè)期路塹開(kāi)挖過(guò)程中,曾多次發(fā)生坡面裂縫和坍塌。2005年2月,路塹邊坡和坡腳擋墻出現(xiàn)加速變形,邊坡有整體變形滑動(dòng)跡象。在坡體后緣及兩側(cè)出現(xiàn)大量裂縫,最大裂縫寬度近1m,上下錯(cuò)動(dòng)高達(dá)0.5~0.8m。同時(shí),公路擋墻出現(xiàn)裂縫和錯(cuò)位,路邊排水邊溝向坡內(nèi)傾斜,路面出現(xiàn)裂縫和隆起。隨著春季降雨的增加有進(jìn)一步加劇的趨勢(shì),邊坡和路基變形破壞現(xiàn)象已經(jīng)非常明顯,存在著整體穩(wěn)定性問(wèn)題,并已經(jīng)威脅到高速公路的安全運(yùn)營(yíng)。
2引張線的工作機(jī)理
引張線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)組成。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括電線桿和牽引鋼絲,數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由信號(hào)采集處理和發(fā)射裝置組成,數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)包括遠(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)和信號(hào)集中處理裝置。
當(dāng)圖1中不穩(wěn)定點(diǎn)移動(dòng)時(shí),裝在穩(wěn)定處的位移傳感器有轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與位移的多少成正比,信號(hào)經(jīng)含有Microcontroller的“信號(hào)采集、處理及發(fā)射裝置”處理后,發(fā)送到“信號(hào)集中處理裝置”;信號(hào)集中處理裝置接收多個(gè)不穩(wěn)定點(diǎn)的滑坡位移信號(hào)后,定時(shí)用移動(dòng)通訊網(wǎng)(GSM)將信號(hào)發(fā)送到GSM能到達(dá)的任意遠(yuǎn)處;在遠(yuǎn)離滑坡點(diǎn)處的GSM接收裝置將收到的數(shù)據(jù)給上位計(jì)算機(jī),上位計(jì)算機(jī)的軟件將處理、管理接收到的全部數(shù)據(jù)。
3引張線的布置
杭金衢高速公路K103滑坡的監(jiān)測(cè)中,在滑坡體上選擇了一條典型剖面,沿該典型剖面固定埋設(shè)13根電線桿(或三腳架),引張線儀安裝在電線桿(或三腳架)上,共12套儀器和1個(gè)固定端,布置圖見(jiàn)圖3.引張線儀測(cè)得的數(shù)據(jù)為兩點(diǎn)之間的相對(duì)位移,D01安裝在穩(wěn)定的基巖上,不存在位移,D01與D02之間的距離變化可認(rèn)為是D02相對(duì)于D01的位移;D02→D03和D03→D04正好跨過(guò)滑坡的后緣,D09→D10橫跨過(guò)抗滑樁。2006年3月完成了引張線儀的安裝。從2006年4月開(kāi)始對(duì)引張線進(jìn)行了不間斷的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè),每小時(shí)采集一次數(shù)據(jù)。
4引張線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析
4.1 滑坡后緣水平位移監(jiān)測(cè)
引張線D01→D02位于滑坡體的上部,D02→D03和D03→D04跨過(guò)滑坡的后緣