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1、引张线在杭金衢高速公路滑坡监测中的应用 论文关键词：高速公路滑坡引张线监测 论文摘要：杭金衢高速公路K103滑坡在采取了一系列的加固措施以后，滑坡已经基本处于稳定状态，但是根据计算该滑坡的安全系数仍然没有达到设计要求的1.20。因此，加固措施完成以后，采用引张线来监测滑坡体的位移，建立无线传输实时远程监控系统，为滑坡的变化发展提供预警预报，同时为滑坡的进一步治理提供决策依据。引张线监测系统建立以后，可实现不间断的实时远程监控，不到现场即可接收监测数据，通过分析处理及时掌握滑坡的发展动态，做出预警预报。1 工程概况杭金衢高速公路K103滑坡位于义乌市后宅街道三里店村，向南距义乌出口约2千米。滑坡
2、所在区域的原始地形自然坡率一般为2035。高速公路路堑边坡最大开挖高度45m，开挖边坡坡度一般小于45。滑坡区岩体破碎，在高速公路建设期路堑开挖过程中，曾多次发生坡面裂缝和坍塌。2005年2月，路堑边坡和坡脚挡墙出现加速变形，边坡有整体变形滑动迹象。在坡体后缘及两侧出现大量裂缝，最大裂缝宽度近1m，上下错动高达0.50.8m。同时，公路挡墙出现裂缝和错位，路边排水边沟向坡内倾斜，路面出现裂缝和隆起。随着春季降雨的增加有进一步加剧的趋势，边坡和路基变形破坏现象已经非常明显，存在着整体稳定性问题，并已经威胁到高速公路的安全运营。2 引张线的工作机理引张线监测系统由数据采集系统、数据传输系统和数据接
3、收系统组成。数据采集系统包括电线杆和牵引钢丝，数据传输系统由信号采集处理和发射装置组成，数据接收系统包括远端的计算机和信号集中处理装置，如图1所示。当图1中不稳定点移动时，装在稳定处的位移传感器有转动，转动的角度与位移的多少成正比，信号经含有Microcontroller的“信号采集、处理及发射装置”处理后，发送到“信号集中处理装置”；信号集中处理装置接收多个不稳定点的滑坡位移信号后，定时用移动通讯网（GSM）将信号发送到GSM能到达的任意远处；在远离滑坡点处的GSM接收装置将收到的数据给上位计算机，上位计算机的软件将处理、管理接收到的全部数据。 图1 引张线工作原理图Fig.1 Work t
4、heory of tension wire3 引张线的布置杭金衢高速公路K103滑坡的监测中，在滑坡体上选择了一条典型剖面，沿该典型剖面固定埋设13根电线杆（或三脚架），引张线仪安装在电线杆（或三脚架）上（见图2），共12套仪器和1个固定端，布置图见图3。引张线仪测得的数据为两点之间的相对位移，D01安装在稳定的基岩上，不存在位移，D01与D02之间的距离变化可认为是D02相对于D01的位移。基线D02D03和D03D04正好跨过滑坡的后缘，D09D10横跨过抗滑桩。2006年3月完成了引张线仪的安装。从2006年4月开始对引张线进行了不间断的远程监测，每小时采集一次数据。 SHAPE * M
5、ERGEFORMAT 图3 滑坡位移监测点布置图Fig.3 Layout of the landslide displacement monitoring point4 引张线监测数据分析4.1 滑坡后缘水平位移监测 引张线D01D02位于滑坡体的上部，D02D03和D03D04跨过滑坡的后缘。对滑坡体顶部的水平位移监测数据进行分析，得到图4图6。图4中引张线D01D02的水平位移历时曲线显示，监测数据在15mm范围内变化，可认为滑坡后壁是稳定的。图5中引张线D02D03的水平位移历时曲线显示，监测数据初始变化较大，位移渐渐趋于收敛，故可认为滑坡体的后缘在降雨作用下仍有缓慢的滑动。图6中引张线
6、D03D04的水平位移历时曲线显示，监测数据在10mm范围内变化，可认为滑坡后部是基本稳定的。 4.2滑坡中部水平位移监测 图7 引张线D05D06水平位移图Fig.7 Level displacement of the tension wire D05D06图8 引张线D06D07水平位移图Fig.8 Level displacement of the tension wire D06D07图9 引张线D08D09水平位移图Fig.9 Level displacement of the tension wire D08D09 SHAPE * MERGEFORMAT 引张线D05D06、D06
7、D07和D08D09跨过滑坡体的中部。对滑坡体中部的水平位移监测数据进行分析，得到引张线的历时位移曲线，见图7图9。图7中引张线D05D06的水平位移历时曲线显示，该处的水平位移在2007年的雨季约有10mm的蠕滑，此后位于趋于平缓。图8和图9中引张线水平位移历时曲线显示，监测数据初始变化较大，此后位移渐渐趋于收敛，可认为滑坡体的中部目前是稳定的。4.3滑坡前缘水平位移监测 图10引张线D10D11水平位移图Fig.10 Level displacement of the tension wire D010D11图11 引张线D11D12水平位移图Fig.11 Level displaceme
8、nt of the tension wire D011D12 图12 引张线D12D13水平位移图Fig.12 Level displacement of the tension wire D012D13Fig.12 Level displacement of the tension wire D012D13 SHAPE * MERGEFORMAT 引张线D10D11、D11D12和D12D13跨过滑坡体的前缘。对滑坡体前缘的水平位移监测数据进行分析，得到引张线的历时位移曲线，见图10图12。图10图12中引张线的水平位移历时曲线显示，除了自然因素引起的骤然位移变化外，其他时间的位移数据变化很
9、小。可认为滑坡前缘也是基本稳定的。前面各引张线仪监测点在个别时间会出现位移（沿滑坡方向）的骤然变化，这主要是因为钢丝在拉力作用下发生蠕变，以及在重力、风荷载作用产生了较大误差。综合分析，引张线D02D03跨过滑坡体后缘的拉裂缝，滑坡体在18个月位移了约20mm，平均滑动速率为1.11mm/M，因为滑坡体后缘为松散的土体，滑坡体在降雨的情况下仍有较小的位移。而滑坡体的其他部位基本是稳定的。5 结 语通过引张线在杭金衢高速公路K103滑坡中的应用分析，可得到如下结论：（1）由监测分析可知，滑坡体后缘为松散的土体，在强降雨作用下仍有缓慢的蠕变。而滑坡体的其他部位基本处于稳定状态。（2由引张线监测数据
10、可知，监测数据会因为自然条件的影响而发生骤然变化，产生误差，而剔除这些误差以后得到的数据与现场的巡视得到的结果相一致，所以监测数据是有效的。参考文献(References)：1 浙江省交通规划设计研究院. 杭金衢高速公路K103滑坡处治设计（R）. 2005年6月.（Zhejiang Provincial Plan Design & Research Institute of Communications.Treatment and design of the K103 landslide of Hangzhou-Jinhua-Quzhou expressway in Zhejiang province(R).2005.6.(in Chineise)）.转贴于 7
