引言

随着我国交通事业的快速发展,高速公路建设不断推进。然而,由于我国地形复杂多样,公路建设过程中往往难以避免大量的边坡工程。这些边坡如果管理不当,极易发生滑坡、崩塌等地质灾害,给公路安全运营带来严重隐患。因此,如何有效监测边坡稳定性,及时预警风险,已经成为保障公路安全的关键课题。本文将通过一个真实案例,详细介绍边坡在线监测技术的应用和价值。

项目背景

某高速公路位于我国西部山区,全长约200公里,沿线地形复杂,边坡众多。其中,某一段高边坡因为地质条件差,稳定性一直备受关注。该边坡高度达150米,坡度接近70度,岩性以风化严重的泥岩和砂岩为主。在雨季,边坡常发生局部崩塌和滑坡,给施工和通车带来极大安全隐患。

传统监测的局限 面对如此复杂的边坡,项目部最初采用了传统的人工巡检和定期监测。测量人员每月一次到现场,利用全站仪等设备对边坡进行变形监测。然而,这种监测模式很快暴露出诸多问题:

监测频率低,无法实时掌握边坡变化,存在监测盲区;

人工监测耗时耗力,测量人员面临巨大的野外作业风险;

数据传输和处理滞后,无法实现实时预警。

项目部意识到,要确保边坡安全,必须建立一套全天候、实时在线的监测系统。

在线监测系统建设 经过反复论证,项目部决定引入边坡在线监测技术。该技术通过在边坡上布设各类传感器,并将数据实时传输到监控平台,实现了对边坡的24小时不间断监测。

整个系统主要由以下几部分组成:

GNSS自动化监测站:利用GPS技术对边坡整体变形进行监测,精度可达毫米级;

孔隙水压力计:监测边坡内部地下水压力变化,预警滑坡风险;

雨量计:实时记录边坡区域降雨情况,分析降雨与边坡稳定性的关系;

智能视频监控:通过高清摄像头对边坡表面进行实时影像监控,智能识别危险动态;

数据传输系统:利用光纤、4G等多种通信方式,将监测数据实时回传至监控中心;

监控平台软件:对各类监测数据进行汇总分析,设置预警阈值,实现风险预警和决策支持。

系统建成后,边坡的每一个细微变化都在监控之中。一旦监测数据超过预设阈值,系统就会自动报警,通知相关人员采取应急措施。

实际应用效果

自边坡在线监测系统投入使用以来,其效果立竿见影。在一次汛期,监测系统提前6小时预警了一起边坡滑坡险情。预警信息及时传递到施工和管理人员,大家迅速启动应急预案,撤离了附近的人员和设备。最终,这起滑坡并未造成任何人员伤亡和财产损失。

除了应急预警,监测数据的积累也为边坡治理提供了宝贵依据。工程师通过分析边坡变形和降雨的关系,优化了边坡支护设计,并在重点部位增设了排水设施。这些举措大大提升了边坡的整体稳定性。

项目部统计发现,自引入在线监测后,边坡安全事故发生率降低了80%,施工和运营效率提高了30%。这些数字充分证明了在线监测技术的价值。

经验总结 通过这个案例,我们可以总结出边坡在线监测的几点关键经验:

监测手段要全面。单一的监测手段难以全面反映边坡状况,需要多种监测手段相结合,构建立体监测网络。

数据传输要实时。监测数据的价值在于及时预警,因此数据传输必须做到实时,避免信息滞后。

预警模型要科学。设置合理的预警阈值,建立科学的风险评估模型,才能做到既不漏报,也不误报。

应急预案要完善。监测预警只是手段,如何利用预警信息及时处置风险,还需要制定周密的应急预案。