浅析山区高速公路高边坡运营期监控技术.docVIP

精品论文 参考文献 浅析山区高速公路高边坡运营期监控技术 摘要：山区高速公路地形复杂，高边坡稳定性问题十分突出，虽然在建设期已采取了必要的支护措施，但在一些不可确定因素作用下，边坡也可能出现变形甚至失稳，因此采取科学手段实施高边坡监控尤为重要，本文主要分析介绍了山区高速公路路堑高边坡运营期监控技术。 关键词：山区高速；高边坡；运营期；监控 1 高边坡监控的必要性 建设时期公路路基在开挖过程中，进行了大量的开挖切坡和填筑，在客观上为道路的坍塌、滑动以及泥石流等地质灾害创造了条件，大部分边坡在长期的重力作用下，已处于平衡状态，当边坡开挖时，在应力的释放、可能的残余构造应力的释放或卸荷的作用下，边坡内部的地应力状态将重新调整，并将改变边坡原有的平衡状态，使得边坡坡体产生应力集中区和拉应力区，对边坡的稳定不利，此时边坡将会通过变形的方式将应力重分布表现出来，并期望通过变形达到新的平衡状态。如果难以达到平衡时，边坡坡体的变形将持续加剧，最终超过边坡的自稳能力，导致边坡失稳破坏。即使对开挖边坡进行了相应的支护措施，但是由于边坡内部的应力重新调整的过程是一个非常缓慢的过程，边坡仍将持续变形直到最终达到平衡状态，所以在高速公路运营过程中，很有必要对重点边坡进行长期的动态监测，通过检测数据实时掌握边坡的稳定性情况。 2 高边坡监控技术发展趋势 20世纪50年代以来，工程界逐步认识到岩土工程事故大多是由于基础失稳引起的，对基础进行现场监测，及时得到基础信息并采取相应的防范补救措施，可以预报、预防事故的发生，现场监测方法逐渐得到重视，20世纪70年代以来，对现场监测项目的确定，监测仪器的选择、布置，监测仪器的埋设技术，以及观测方法和观测资料的整理分析等方面的研究工作大大加强，进入20世纪90年代，现场监测的硬件和软件迅速发展，范围不断扩大，监测自动化系统，数据处理系统，资料分析系统，安全预报系统不断完善，工程设计采用新的可靠度设计理论方法以来，现场监测作为必要手段，成为提供设计依据，优化设计和可靠度评价不可缺少的一部分。 3 高边坡监控系统的建立原则及主要目标 3.1、系统建立原则 以系统工程为指导思想，以原型调研为基础，以变形-破坏预测预报模型为核心，利用现代监测技术及GIS系统开发技术，实现高边坡安全监控系统集成，实现高边坡安全管理自动化的原则。 3.2、高边坡监控主要目标 （1）为边坡工程施工和运行安全提供保障； （2）评价边坡理论分析结果，指导边坡工程支护措施和施工工序等的客观标准，实现信息化设计与施工； （3）为物理力学参数的反算提供数据支持； （4）宏观把握边坡稳定性状态； （5）基于所获取的监测数据，预测边坡变形的发展趋势； （6）检验边坡治理效果。 4 高边坡监控技术 4.1、技术简介 将重点高边坡地质调查数据，设计、施工信息等进行整合，建立高边坡信息数据库，通过在高边坡中埋设多点位移计、测缝计、测斜孔、雨量计以及锚索测力计等监测器，对影响边坡稳定性的因素和边坡变形及内力情况进行监测，基于GPRS无线数据传输平台及Internet网络，通过系统测量软件，实现无线自动化边坡监测数据采集，根据所获取的监测数据，分析预测边坡变形趋势，通过系统平台完成信息汇集与后期处理，从而完成预警模型的构建、失稳分析判据的建立。 4.2、监控仪器 常用的高边坡监控仪器主要包括多点位移计、测缝计、雨量计和锚索测力计以及读数仪。 （1）多点位移计 多点位移计用于观测边坡内部各测点沿钻孔轴线方向的位移，提供边坡表面和内部的位移分布，确定边坡的变形是否稳定。当坡体产生变形，位移计两端伸长或压缩，带动位移传感器钢弦处于张拉或松弛状态，钢弦频率产生变化，受拉时频率增高，受压时频率降低。 （2）测缝计 测缝计是测量结构接缝开度或裂缝两侧块体间相对移动的观测仪器，振弦式测缝计常用振弦式位移传感器改装而成。振弦式传感器的敏感元件是一根金属丝弦，与传感器受力部件连接固定，利用振弦的自振频率与振弦所受到的外加张力关系式测得各种物理量。 （3）锚索测力计 锚索测力计本身为高强度的合金钢圆筒，内置3或4个高精度振弦式传感器，传感器由不锈钢护管保护。传感器可以测量作用在锚索测力计上的总荷载，同时通过测读各传感器，还可以测出不均匀或偏心荷载分布情况。锚索测力计采用全防水密封