1.1、項目背景
高速公路被譽為一個國家走向現代化的橋梁,是發展現代交通業的必經之路,而中國在這條路上,則邁出了一個個非同尋常的令人贊嘆的腳印。至2012年年底,我國高速公路的通車里程已到95600公里。隨著我國高速公路向山區延伸,盡管建設各方采取多種措施來減少建設對環境帶來的影響,但公路的建設中深挖、高填方等現象在所難免?;拢鳛橐环N主要地質災害,由于其產生的條件、作用因素、運動機理的多樣性、復雜性和多變性,預測的困難,治理費用的昂貴,一直是世界各國研究的主要地質和工程問題之一。
滑坡是山區高速公路最常見也是危害最大的地質災害,滑坡不僅影響高速公路的正常運輸及人們生命財產的安全,甚至掩埋公路,中斷交通,阻礙了原本正常的交通秩序,造成不可估量的損失,因此對滑坡進行有效的監測,實時掌握滑坡體的當前狀態便于進行科學研究,為相關部門決策提供可靠的信息及監測數據是十分必要的。
近年來, 滑坡地質災害在我國體現尤為嚴重, 且有明顯逐年遞增的趨勢。其中的公路滑坡災害已成為危害地方社會經濟發展的重要因素,使這些地區的經濟可持續發展受到嚴重影響。為了減少地質災害造成的經濟損失,我國各部門開展了廣泛的研究,在地質災害勘察、評估、監測預報及地質災害整治等方面,取得了一定的研究成果。然而隨著電子技術與計算機技術的不斷發展,不同的災害監測方法及其所采用的儀器設備正在不斷更新和完善,監測內容更加豐富。監測技術已由過去的人工皮尺監測過渡到儀器監測,正在向自動化、高精度的遙測系統發展。監測儀器也正在向精度高、性能佳、適應范圍廣、監測內容豐富、自動化程度高的方向不斷發展。
1.2、項目概況
目前G15W高速公路潛在滑坡體面積大,危及過往車輛的安全及破壞交通秩序,然而公路K237+737-767左側高邊坡根據表層裂縫,滑坡有再發育的可能性,本次監測選該有代表性滑坡體進行在線深部監測,通過專業監測方法和手段,建立立體監測網絡,實時掌握高速公路邊坡的發展動態和趨勢,實時獲得監測數據并進行分析處理,綜合理論分析,結合專家判斷以及現場調研,對危險情況做出及時預報和預警,結合地質災害應急預案,迅速及時的實施應急措施,確保道路運行暢通,保證人民的生命和財產安全。
本監測項目滑坡位于上三高速公路,本滑坡地理位置實測樁號為K237+737-767,該段高速公路沿曹娥江東側鐵山而建,公路左側為挖方邊坡,坡高一般為10~34m,施工時分2級~5級不等開挖,一級坡高為8m,坡率為1:0.50,二級上邊坡高為8~10m坡率取1:0.75~1:1.00,二級坡采用六角空心磚護坡。2009年8月8日受臺風“莫拉克”影響,嵊州地區連日強降雨山坡土體長時間處于飽水狀態。有裂紋,寬1-2厘米,目前尚在變形中。
氣象水文:該地區地處亞熱帶季風氣候區,靠近東南沿海,四季分明,季風顯著,氣候溫和,濕潤多雨。四周環山,地形復雜,小氣候差異明顯,災害性天氣頻繁。境內年平均氣溫16.7℃,年平均最高氣溫21.8℃,極端天氣高溫達40.3℃。年平均最低氣溫13℃,極端天氣最低氣溫零下9.5℃。全年平均降水量1405.6毫米,降雨主要集中在上半年,下半年較少,3~4月為春雨,5~6月為梅雨,占全年降水量的46%,8月至9月間多為臺風帶來的雨水。
地理巖性:根據《上三高速公路工程地質勘查報告》,滑坡位于曹娥江東側丘陵坡腳,地形位于丘陵坡腳緩坡,地層巖性從老到新分別為:
上侏羅統大爽組(J3d),為公路沿線主要基巖,巖性為紫紅色、灰紫色晶屑凝灰巖、角礫凝灰巖,局部夾碎屑沉積巖。
第三系上新統嵊縣組(N2s)為第三系火山噴發巖漿溢流而成,巖性為玄武巖,分別于公路沿線丘陵上部。頂部平緩,遠觀如“平頂山”狀臺地。
第四系殘坡積層,分布于丘陵斜坡,巖性為含粘性土碎石為主,厚度為1~3m,碎石以玄武巖為主。
滑坡主要成因:根據滑坡發生時間,受到臺風“莫拉克”帶來的持續強降雨導致土體充分飽水,土體重度增加,并受到雨水浸泡,導致全風化玄武巖層抗剪強度大幅下降及滑坡區域地下水位的升高、地下水滲流力增大是主要原因,導致邊坡失穩。
2.1、監測依據
? 《地質災害防治條例》(國務院第394號令);
? 《工程測量規范》(GB50026-93);
? 《國家一、二等水準測量規范》(GB12897—91);
? 《國家三、四等水準測量規范》(GB12898—91);
? 《建筑邊坡工程技術規范》(GB50300-2002);
? 《工程勘察設計收費標準》(計價格[2002]10號)
2.2、測點布設原則
測點布設總的原則有以下幾條:
? 在測點布設時應盡量將監測區域進行合理的劃分,以便于能夠盡可能的測量到滑坡體的變化量,并形成若干個系統監測剖面,以便于監測結果的互相對照和分析;
? 在測點布設時應盡量將滑坡體、降雨量測量等布置結合在相近的范圍內,綜合分析,相互聯系以便于監測結果的整合和互相對照和邊坡失穩規律分析;
? 依據各項目工程相關的監測設計報告(如以有的地質勘查報告)來選擇和布置監測網點;
? 監測點應選在有代表性的位置,埋設務求與周邊位移體穩固,確保監測點位測量值的觀測精度;
? 由于地災監測多處于野外,在各監測點選點及測站安裝設置時就考慮防人為干擾及防盜措施;
? 注意將施工監測與本區地質災害的長期監測預警目標相結合;
? 監測設計中要考慮為滑坡體監測系統建設及后期維護提供方便條件;
監測方法及監測目的
根據以上相關分析基于監測手段有效性、監測數據實時性、監測結果可靠性和預警評估科學性的設計原則,本次監測方案采用如下布設路線,公路K237+737-767左側高邊坡為本次監測對象,主要監測內容包括:
? 深部位移監測:監測滑坡體內部位移變形情況;
? 降雨量監測:主要監測滑坡場區的降雨情況;
? 地下水位監測:與降雨量監測進行配合,監測滑坡體地下水位變化情況,便于綜合的分析滑坡排水孔狀態;
? 擋墻傾斜監測:掌握擋土墻的傾斜位移變化狀態,描繪整個擋墻的傾斜變形狀態;
3.2、監測任務及目的
為了保證該段斜坡下高速公路的運營安全,通過對該段斜坡進行的各種方式監測,從而獲得它的變化與趨勢,作出實時預警預報,減小該段斜坡在變化過程帶來的災難和影響。
針對目前G15W高速公路潛在滑坡體面積大,典型滑坡有再發育的可能性,且雨季有可能危及過往車輛的安全及交通秩序,本次監測選有代表性滑坡體體進行在線監測,通過專業監測方法和手段,建立基于物聯網的立體監測網絡,實時掌握高速公路邊坡的發展動態和趨勢,實時獲得監測數據并進行分析處理,綜合理論分析,專家判斷和現場調研,對危險情況做出及時預報和預警,結合地質災害應急預案,迅速及時的實施應急措施,確保生命和財產安全。最終整個系統通過不同展示終端,實時查看動態了解邊坡及外因(降雨、地下水)現狀,及時作出應對反映,有效防止邊坡垮塌造成的財產損失和傷亡。