◎31万～60万中国科技信息2019年第19期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Oct.2019DOI：10.3969/j.issn.1001- 72.2019.19.033可实现度可替代度行业曲线linkappraisementindustry彭德明1 钟 剑2 武 静2 李阳帆1影响力真实度1.湖南致力工程科技有限公司；2.湖南路桥建设集团有限责任公司行业关联度彭德明（1988－）男，地质工程师，主要从事环境地质，本文针对高速公路路堑高边坡雨季变形失稳会危灾害地质监测预警；钟剑（1972－）男，大学本科，高级及到高速公路正常运营的问题，针对性的设计合理的工程师，从事高速公路土建施工；武静（1986－）男，汉族，监测方案，设计基于物联网的智能监测预警系统，通大学本科，主要从事高速公路土建施工；李阳帆（1992－）女，过实际工程案例的运用证明，该系统能够及时有效识汉族，大学本科，主要从事工程灾害监测数据分析与系统运维。别变形告警，证明了该系统性能可靠、告警及时、系基金项目：长沙市科技计划项目（kq1706068）统稳定，能够有效保证高速公路的正常运营，并为后续的应急处置提供科学依据。广西钟马高速某高边坡自动化监测预警与变形分析高速公路路堑高边坡的失稳与预警一直以来都是工程界研究的重监测系统构成点，针对广西钟山至马江高速公路K2686+600—K2687+500下行线监测方案高边坡雨期变形可能危及到高速公路正常运营的问题，提出了合理的监根据勘察与以往巡视结果，影响该边坡变形的主要影响测方案，设计基于物联网的智能监测预警系统，对监测数据进行实时分因素是降雨入渗，再结合现场工程项目的实际情况确定主要析，实时掌握边坡变形状态，从而保障该路段的安全运营。的监测项目为表面位移监测、降雨量监测和视频监测。监测点布置如图2所示，根据滑坡整体的岩土特征与已目前我国高速公路总里程突破14万公里，在高速公经产生的变形特征，沿滑坡变形最大（已经产生错台）处，路施工建设期间，往往需要对原本的地质体进行一定的破分别布置三条监测剖面（A－A’、B－B’、C－C’），坏，由此产生了很多存在失稳风险的路堑高边坡。为充分保每条剖面分别布置地表位移GNSS监测点。A－A’剖面障高速公路的运营安全，往往需要对存在失稳风险的边坡地表位移点两个，滑坡错台上、下方各布置一个（DB1、进行实时的监测与预警。本文以广西钟山至马江高速公路DB2）。B－B’剖面，地表位移点两个，滑坡错台上、下K2686+600—K2687+500下行线高边坡为工程实例，提放各布置一个（DB3、DB4），错台下方抗滑桩布置一个出合理的监测方案，设计基于物联网的路堑高边坡智能监测（DB5）；C－C’剖面，地表位移点三个，滑坡错台上布预警系统，在雨季期间通过对监测数据的分析及时识别变形告警，有效保障了高速公路的正常运营。工程概况广西钟山至马江高速公路K2686+600—K2687+500下行线高边坡位于广西壮族自治区贺州市昭平县樟木林乡平田村上滩寨背，该边坡是古滑坡体，该路段于图1 边坡实景图2005年底开挖形成路堑雏形，2006年路床开挖成形，2007年雨季过后发生整体性滑塌。处置后， 其中的K2686+900～K2687+475段滑坡体的3、4、5号变形体受2010年5、6月雨季连续强降大暴雨影响，局部出现新的滑塌面；处置后，该滑坡体又受2013年8月“尤特”和“潭美”两个台风连续强降雨影响，古滑坡体出现复活，沿线约300m的范围的滑坡体有较明显的变形位移，从抗滑桩的桩顶后平台上隆起，最大隆起高度约为1.0m。滑坡体支护结构整体稳定，抗滑桩稳固，未发生断桩、倾倒、失稳等问题。为实时掌握雨季边坡变形情况，保障高速公路运营安全，需要对该边坡进行监测预警与数据分析。图2 边坡点位布置图-82-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Oct.2019·中国科技信息2019年第19期31万～60万◎图3 地表位移站点安装图4 系统架构图6 地表位移监测结果图5 雨量监测结果置两个（DB6、DB7），公路下方布置1个（DB8）。基站与雨量计布置于公路下居民楼顶。图7 树木倾倒设备选型与安装设备选型如表1所示，地表位移监测采用华测H3性GNSS接收机，其中监测点8台，基站1台。降雨量采用JFZ－01型数字雨量计，由于边坡跨度较大，采用三台海康威视球机摄像头，地表位移监测站点安装效果如图3所示。表1 设备选型与数量监测类型设备数量地表位移监测华测H3型GNSS接收机9台降雨量监测JFZ－01型数字雨量计1台图8 地表裂缝和错台视频监测海康威视IDS－2DF84 3715X－AFW/SP3台系统构建如图5、6所示，该边坡所在区域于7月1日出现持续智能监测系统架构如图4所示，主要包括传感器模块，性强降雨，地表位移监测数据显示该边坡出现明显加速变形数据传输模块，供电与支持模块、数据中心、云平台五部分。趋势，其中ZM－DB03、ZM－DB04两点变形尤其明显。传感器模块主要包括GNSS接收机，雨量计、摄像头系统第一时间识别变形告警并及时推送告警审核短信，项目等监测传感器及其保护支持装备等，供电与支持模块主要包技术人员审核后推送至相关责任人。括太阳能板和蓄电池等，为采集系统提供供电与保护；传感如7、8图所示，7月4日现场巡视时发现该边坡出现多器模块主要半括GNSS接收机、雨量计、摄像头等传感器；处裂缝和错台，最长的裂缝长达60米，深度1米左右，多处数据传输模块中主要包括数据采集仪、DTU和网络系统等出现树木倾倒，与数据表现完全一致。说明本系统在数据可靠三部分，数据采集仪调度传感器进行数据采集并通过DTU性、告警即时性、系统稳定性等方面足以满足实时监测预警的或者蜂窝网络发送至数据中心，数据中心接收现场发回的数需求，可以为该段高速公路字雨季的安全运营提供保障。据并进行解析、预处理与入库，云平台对监测数据进行实时分析与数据展示，一旦产生告警即可发送告警短信至相关责结语任人。本文针对广西钟山至马江高速公路K2686+600—K2687+500下行线高边坡变形失稳的问题，设计合理的方监测数据分析案和基于物理网的智能监测预警系统，在雨季通过对监测数该边坡于2019年4月21日完成监测点布置并于当天据的实时自动分析，有效识别变形告警，通过与雨后巡视结收到监测数据开始进行监测，地表位移点每小时产生一条数果相互验证，证明了该系统性能可靠、告警及时、系统稳定，据，雨量计每半小时产生一条监测数据，截至2019年7月能够有效保证高速公路的正常运营，并为后续的应急处置提20日，生1223181条数据。供科学依据。-83-
