公路邊坡變形的原因和監測系統介紹

來源：網絡 路基邊坡的滑塌是最常見的路基病害之一,根據邊坡土質類別、破壞原因和規模不同,主要破壞形式為溜方、滑坡、剝落和碎落崩塌四種。溜方是由于少量土體沿土質邊坡向下移動所形成,即邊坡上薄的表層土下溜,通常是由于降水、降雨等流動水沖刷邊坡或施工不當而引起的。

邊坡的變形特征

公路邊坡是將地質體的一部分改造成人為工程設施，因此其穩定性取決于自然山坡的穩定狀況(穩定、不穩定、極限平衡)、地質條件(地層巖性、地質構造、坡體結構、巖體結構、水文地質條件、風化程度等)和人為改造的程度(開挖深度、坡形、坡率等)。

人工邊坡是對自然坡體的改造，改變了自然坡體的應力狀態和地下水的滲流條件，而且是在短短幾個月內改造完成的。自然坡體的應力調整有一個過程，強度低的軟弱巖層調整較快，常在施工期就發生變形；強度高的堅硬巖層調整較慢，或可自身穩定，或在1～3年后發生變形。只有當人工邊坡對其改變不大時，才可保持穩定，否則就會發生失穩，甚至引起自然坡體的破壞。

自然山坡和人工邊坡都處在各種自然營力的作用之下，如陽光照射、降雨沖刷和下滲、風化和地震等。但人工邊坡所造成的自然狀態的改變使這種作用更強烈，如開挖暴露風化加劇、破壞植被地表水容易下滲、坡體松弛、爆破震動等都使邊坡更容易發生變形。

自然條件千差萬別，所以邊坡設計也變得十分復雜，每個高邊坡工點都需單獨分析和計算，這也是目前高邊坡設計尚無規范可循的原因。

高邊坡形成的原因分析

1、主觀原因：

公路選線時對地質工作重視不夠，沒有將“地質選線”落實到實處，對已經存在的古老滑坡和潛在滑坡認識不足，將線路布設在這些地段，甚至大填、大挖，造成老滑坡復活或新生滑坡。

對高邊坡的危害認識不夠，強調節約工程投資，本來可以內移作隧道或外移作橋或半路半橋的，為節省投資而造成大挖方，結果造成高邊坡變形破壞，有時其治理費用比橋、隧還多。

2、客觀方面：

山區公路（特別是高等級公路）對線形和道路走向有特定的要求，也不可能一味強求優良的工程地質條件，而回避不良地質、高邊坡等巖土工程問題，因此就不可避免的在近于極限平衡的天然山坡上或其內開拓修建。

自然陡邊坡本應該作工點針對性勘察設計的，因工作量大、工期緊、勘察基礎資料不足，設計依據不充分，因坡形坡率設計不符合場地巖土條件，或排水與加固工程不完善，不足以保證穩定，造成挖方坡口不斷向山體移動，形成高邊坡。

不科學的施工方法也是造成邊坡失穩變形的重要原因，如雨季大開挖，而不及防護造成大量雨水滲入坡體，軟化坡體巖土；大爆破施工破壞巖體完整性；開挖后長期暴露而不防護和加固，甚至一挖到底不加固等。

由于現在北斗衛星應用越來越廣，現在也越多越多的領域使用北斗應用，公路行業也不例外，天璣科技自主研發的公路邊坡變形監測系統就是利用北斗衛星定位監測表面位移和地面沉降，能夠精準的計算出位移數據并且實時傳輸平臺。

采用GNSS自動化監測方式對表面位移進行實時自動化監測，其工作原理為：各GNSS監測點與參考點接收機實時接收GNSS信號，并通過數據通訊網絡實時發送到控制中心，控制中心服務器GNSS北斗數據處理軟件TJ-Cloud實時差分解算出各監測點三維坐標，數據分析軟件獲取各監測點實時三維坐標，并與初始坐標進行對比而獲得該監測點變化量，同時分析軟件根據事先設定的預警值而進行報警。

在線監測的優點

在線監測技術的發展很好的解決了目前傳統人工檢測中的不足；

零風險：通過傳感設備智能化的感知結構物信息，無需人員在場；

低成本：一次投入，長期監測；

高效率：能夠全天候24小時實時監測、當結構物出現異常時，系統能夠第一時間將預警信息以短信的方式通知相關管理人員；

服務優：可測得連續海量數據，監測結構物長期性能發展，提供任意時段報告，在特殊情況如極端天氣條件下，可穩定獲取有效的數據。

針對傳統人工監測中的問題，在線監測技術的發展很好的解決目前人工監測中的不足，及時了解邊坡安全健康情況，對潛在災害進行提前預警，對突發事件采取多級應急報警處理，降低邊坡事故給大家帶來的生命財產及重大損失和惡劣社會影響。

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