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高级
项目名称:   高边坡高路堤安全自动化监测预警系统
项目编号:   科技-2009-01-001-03 进展阶段:   验收通过
项目类别:   新技术研究 技术领域:   路基
承担单位:   广东广乐高速公路有限公司 项目负责人:   叶永城
联系人:   张俊标 联系人邮箱:   850658@qq.com
预计起始时间:   2011-01-01 预计截止时间:   2015-12-31
 

高边坡高路堤安全自动化监测预警系统

发布人: 叶永城         立项时间: 2015-09-09
 

1.项目概述
            现有边坡自动化监测系统存在的问题,一是结构复杂,实施条件要求高,现场安装难度大,另外造价昂贵,除大型水电工程或个别重要工程外,难以在条带状分布的公路工程中推广应用;二是监测系统大多采用有线连接和外源供电,施工期监测容易和施工工序构成相互干扰,极易收到损坏,且难以保证连续供电。控制系统成本,实现现场无线布设是边坡自动化监测系统亟待解决的问题。
针对广乐高速公路边坡工程特点,根据地质条件、边坡类型和加固方案的不同,选择重点监测5个路堑边坡1个高路堤边坡,依据监测边坡的具体条件建立边坡全要素自动监测网,开发高路堑及高路堤边坡安全自动化监测预警系统。
2.主要研究内容
            现有边坡自动化监测系统存在的问题,一是结构复杂,实施条件要求高,现场安装难度大,另外造价昂贵,除大型水电工程或个别重要工程外,难以在条带状分布的公路工程中推广应用;二是监测系统大多采用有线连接和外源供电,施工期监测容易和施工工序构成相互干扰,极易收到损坏,且难以保证连续供电。控制系统成本,实现现场无线布设是边坡自动化监测系统亟待解决的问题。
针对广乐高速公路边坡工程特点,根据地质条件、边坡类型和加固方案的不同,选择重点监测5个路堑边坡1个高路堤边坡,依据监测边坡的具体条件建立边坡全要素自动监测网,开发高路堑及高路堤边坡安全自动化监测预警系统。
(1)开发了基于传感器和无线模式的光伏能源的边坡自动监测系统。基于电测传感系统和无线模式的光伏供电的边坡自动监测系统,测点之间无需连接电缆,无需有线电源供电,现场安装方便,使用限制条件少,系统原理严密,技术可靠,造价合理。
(2)开发了板式探头单线串接逐级测量的固定式测斜仪系统。单线串联传感器,分时逐级供电测量采集信号,系统出线少功耗小;薄板单体构件式探头载体易加工、质量轻、与测斜管耦合紧密、测点定位稳定、安装方便。
(3)提出了滑动式测斜仪数据误差修正和数据对接算法。滑动式测斜仪数据的误差修正算法保证了深层水平位移监测的精度,为坡体内软弱结构带的早期判断提供了条件,提高了自动监测仪器布置的针对性,充分发挥了自动监测系统的使用价值。
(4)提出了基于实测数据的边坡变形阈值和预警标准。依托边坡监测网的自动监测系统获取的数据,得到了坡体局部在极限状态下的特征变形、应力、水位等数据,获得了3个工况的边坡动态参数阈值,据此建立的边坡监控指标和预警标准,具有良好的可靠性和重要的参考价值。
3.主要技术指标
            (1)坡体深层位移板式载体探头串联监测系统。解决了现有固定式测斜传感器间并联方式导致的出线多、单孔设置探头数量受限的问题。板式固定式测斜传感器结构简单,探头易于加工,安装方便,定位准确;
(2)堑顶边坡外部变形位移计监测法。采用明挖开槽法安装位移传感器,根据地质条件和坡体状态预估潜在滑移面范围确定基桩位置,可以实现坡体外部位移的自动监测,技术合理可行,现场实施方便;
(3)现场监测数据采集、发射、接收和处理系统。现场测站之间无线连接,减小了现场安装难度,提高了施工期系统安全保障,低能耗设计和光伏能源系统提供了系统连续工作的条件。
4.主要经济指标
            (1)坡体深层位移板式载体探头串联监测系统。解决了现有固定式测斜传感器间并联方式导致的出线多、单孔设置探头数量受限的问题。板式固定式测斜传感器结构简单,探头易于加工,安装方便,定位准确;
(2)堑顶边坡外部变形位移计监测法。采用明挖开槽法安装位移传感器,根据地质条件和坡体状态预估潜在滑移面范围确定基桩位置,可以实现坡体外部位移的自动监测,技术合理可行,现场实施方便;
(3)现场监测数据采集、发射、接收和处理系统。现场测站之间无线连接,减小了现场安装难度,提高了施工期系统安全保障,低能耗设计和光伏能源系统提供了系统连续工作的条件。
            获得授权发明专利2项。
[1]吴建涛,  李国维,  李临生,  敖道朝,  张玉成,  占思文.  一种固定式测斜传感器的板式载体.  中国发明专利,  ZL  2012  1  0590867.8
[2]李国维,  李临生,  敖道朝,  占思文,  王润,  阮玉胜.  一种固定式测斜仪系统.  中国发明专利,  ZL  2012  1  0588526.7
发表科技论文5篇
[1]熬道朝,  李国维,  李临生,  侯宇宙.  基于传感器和无线模式的广乐高速公路自动化监测系统[J].  公路交通科技,  2015,  11:
[2]李国维,胡龙生,王润,陈达章.  滑动式测斜仪测试与误差处理方法[J].  河海大学学报(自然科学版),  2013,  06:  511-517
[3]李国维,胡龙生,王虎子,王润.  软土地基大变形位移计研制与工程应用[J].  公路交通科技,2013,05:30-37
[4]顾忠卫,  李国维,  贺冠军,  张俊标,  王润,  胡龙生.  基于三维数值模拟反分析的临危边坡锚固研究[J].  土木工程学报,  2015,07:
[5]李国维,  顾忠卫,  张俊标,  王润.  基于施工监测和三维模拟的临危边坡锚固方案研究[J].  岩土力学(2015年4月录用)
项目研究过程信息
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    暂无信息
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    会议时间: 2013-12-13 会议地点 广州市

    课题研究已进行的工作内容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

    中期取得的成果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