引张线在杭金衢高速公路滑坡监测中的应用

　　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。滑坡所在区域的原始地形自然坡率一般为20~35°。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0.5~0.8m。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、接收到的全部数据。

 图1 引张线工作原理图

Fig.1 Work theory of tension wire

　　3  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D02→D03和D03→D04正好跨过滑坡的后缘，D09→D10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。

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