隨著高速公路里程存量的不斷增加,高邊坡的穩(wěn)定性問題日益受到重視,其穩(wěn)定性不僅是確保道路安全的重要因素,也是確保道路周邊環(huán)境安全、防止地質災害發(fā)生的關鍵因素之一。如何通過綜合運用多種監(jiān)測方法,實現對高邊坡位移、變形、應力等參數的全面監(jiān)測,及時發(fā)現潛在風險并采取相應措施,受到公路安全及相關企業(yè)部門越來越多的關注,通過多方協(xié)同,共同為道路安全提供有力保障。

1、主要監(jiān)測方法
(1)地質勘探法
地質勘探法是高邊坡監(jiān)測的傳統(tǒng)方法,主要依靠地質勘探人員的專業(yè)知識和經驗,通過野外踏勘,分析邊坡巖性、構造等基本特征,結合鉆探、取樣、測試等手段,獲取高邊坡的地質特征數據。該方法能夠提供較為全面的地質信息,但其監(jiān)測周期較長,且對監(jiān)測人員的專業(yè)素質要求較高。
(2)遙感監(jiān)測法
該方法是利用衛(wèi)星遙感技術,通過衛(wèi)星圖像或無人機航拍等方式,獲取高邊坡的影像資料,進而分析其形態(tài)、結構、變形等特征。該方能具有監(jiān)測范圍廣、數據獲取快速等優(yōu)點,但其監(jiān)測精度受到衛(wèi)星分辨率和天氣條件等因素的影響,適用于對大面積高邊坡進行初步監(jiān)測和評估。
(3)地面位移觀測法
該方法是通過在高邊坡上布設測量儀器,如全站儀、GPS接收器等,獲取邊坡的位移數據,通過數據分析判斷邊坡的穩(wěn)定性,對邊坡的位移情況進行連續(xù)觀測。該方法具有監(jiān)測精度高、實時性強等優(yōu)點,是邊坡監(jiān)測中常用的技術手段之一。
(4)智能監(jiān)測及預警系統(tǒng)
隨著物聯網、5G、人工智能、北斗+等新興技術的崛起,智能監(jiān)測及預警技術成為高速公路高邊坡監(jiān)測的主流趨勢。該系統(tǒng)以物聯網、數據傳輸、數據分級、災害預警等為核心,建立地表和地下深部的三維立體監(jiān)測網,對邊坡進行全方位、全天候的監(jiān)測。
2、智能監(jiān)測及預警系統(tǒng)的特點與應用
系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測邊坡的位移、變形、滲流量、降雨量等參數,并通過數據分析預測邊坡的穩(wěn)定性變化趨勢。
(1)系統(tǒng)功能
由感知層、傳輸層、數據層、支撐層和應用層組成。感知層負責實時感應邊坡監(jiān)測參數傳感器的狀態(tài);傳輸層支持數據通信和遠程通信功能;數據整主要進行監(jiān)測數據存儲、處理及分析;應用層則負責日常維護、數據特征分析、信息發(fā)布和預警管理。

(2)系統(tǒng)優(yōu)勢
(1)監(jiān)測精度高:采用高精度傳感器和測量儀器,能夠實時獲取邊坡的位移、變形等參數數據,確保監(jiān)測結果的準確性和可靠性。
(2)實時性強:系統(tǒng)能夠實現對邊坡的24小時連續(xù)監(jiān)測,及時發(fā)現異常情況并發(fā)出預警信號。
(3)自動化程度高:系統(tǒng)具備自動采集、傳輸、存儲、處理和分析數據的能力,減少了人工干預和誤差。
(4)綜合預警功能:系統(tǒng)通過數據分析預測邊坡的穩(wěn)定性變化趨勢,并建立多重分級預警機制,及時通知相關人員采取措施。
(5)穩(wěn)定趨勢預測:系統(tǒng)能夠存儲大量監(jiān)測數據,并提供大數據挖掘分析工具,幫助用戶深入了解邊坡的變形規(guī)律和穩(wěn)定性發(fā)展趨勢預測。
3、中交路橋科技技術積累
中交路橋科技有限公司從“物聯-云聯-智聯”監(jiān)測及預警理念,研發(fā)了“基安儀-基安云”等系列產片,彌補了傳統(tǒng)監(jiān)測技術的不足,實現了高速公路邊坡自動化預警,為地災預警預防提供技術支持,提升災害風險防控預警能力和災害防治水平,保證人民生命財產安全。
“物聯”—基于中交路橋基安儀平臺,研發(fā)地質災害監(jiān)測的各種智能傳感器,搭建了集團級物聯平臺,實現了不同監(jiān)測參數物聯設備的統(tǒng)一管理和數據統(tǒng)一采集上傳至云聯服務平臺。“云聯”—基于中交路橋基安云平臺,優(yōu)化細分地質災害不同的監(jiān)測場景,優(yōu)化數據服務平臺架構,打造多應用場景的云聯數據服務平臺,拓展了實時數據存儲能力,完成了“物聯”監(jiān)測采集及傳輸系統(tǒng)、“云聯”數據儲存及分析系統(tǒng)的接入、匯聚、應用?!爸锹摗薄凇拔锫摗⒃坡摗钡幕A之上,實現了地質災害實時感知、實時采集、實時傳輸、實時存儲、動態(tài)展示等智能化監(jiān)測、預警及設備管理等智能化、數字化應用實施。