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智能在线监测
发布日期:2014/8/3    发布者:admin    点击次数:3184 

1.1、项目背景

高速公路被誉为一个国家走向现代化的桥梁,是发展现代交通业的必经之路,而中国在这条路上,则迈出了一个个非同寻常的令人赞叹的脚印。至2012年年底,我国高速公路的通车里程已到95600公里。随着我国高速公路向山区延伸,尽管建设各方采取多种措施来减少建设对环境带来的影响,但公路的建设中深挖、高填方等现象在所难免。滑坡,作为一种主要地质灾害,由于其产生的条件、作用因素、运动机理的多样性、复杂性和多变性,预测的困难,治理费用的昂贵,一直是世界各国研究的主要地质和工程问题之一。

滑坡是山区高速公路最常见也是危害最大的地质灾害,滑坡不仅影响高速公路的正常运输及人们生命财产的安全,甚至掩埋公路,中断交通,阻碍了原本正常的交通秩序,造成不可估量的损失,因此对滑坡进行有效的监测,实时掌握滑坡体的当前状态便于进行科学研究,为相关部门决策提供可靠的信息及监测数据是十分必要的。

    近年来, 滑坡地质灾害在我国体现尤为严重, 且有明显逐年递增的趋势。其中的公路滑坡灾害已成为危害地方社会经济发展的重要因素,使这些地区的经济可持续发展受到严重影响。为了减少地质灾害造成的经济损失,我国各部门开展了广泛的研究,在地质灾害勘察、评估、监测预报及地质灾害整治等方面,取得了一定的研究成果。然而随着电子技术与计算机技术的不断发展,不同的灾害监测方法及其所采用的仪器设备正在不断更新和完善,监测内容更加丰富。监测技术已由过去的人工皮尺监测过渡到仪器监测,正在向自动化、高精度的遥测系统发展。监测仪器也正在向精度高、性能佳、适应范围广、监测内容丰富、自动化程度高的方向不断发展。

1.2、项目概况

目前G15W高速公路潜在滑坡体面积大,危及过往车辆的安全及破坏交通秩序,然而公路K237+737-767左侧高边坡根据表层裂缝,滑坡有再发育的可能性,本次监测选该有代表性滑坡体进行在线深部监测,通过专业监测方法和手段,建立立体监测网络,实时掌握高速公路边坡的发展动态和趋势,实时获得监测数据并进行分析处理,综合理论分析,结合专家判断以及现场调研,对危险情况做出及时预报和预警,结合地质灾害应急预案,迅速及时的实施应急措施,确保道路运行畅通,保证人民的生命和财产安全。

     本监测项目滑坡位于上三高速公路,本滑坡地理位置实测桩号为K237+737-767,该段高速公路沿曹娥江东侧铁山而建,公路左侧为挖方边坡,坡高一般为10~34m,施工时分2级~5级不等开挖,一级坡高为8m,坡率为1:0.50,二级上边坡高为8~10m坡率取1:0.75~1:1.00,二级坡采用六角空心砖护坡。2009年8月8日受台风“莫拉克”影响,嵊州地区连日强降雨山坡土体长时间处于饱水状态。有裂纹,宽1-2厘米,目前尚在变形中。

气象水文:该地区地处亚热带季风气候区,靠近东南沿海,四季分明,季风显著,气候温和,湿润多雨。四周环山,地形复杂,小气候差异明显,灾害性天气频繁。境内年平均气温16.7℃,年平均最高气温21.8℃,极端天气高温达40.3℃。年平均最低气温13℃,极端天气最低气温零下9.5℃。全年平均降水量1405.6毫米,降雨主要集中在上半年,下半年较少,3~4月为春雨,5~6月为梅雨,占全年降水量的46%,8月至9月间多为台风带来的雨水。

地理岩性:根据《上三高速公路工程地质勘查报告》,滑坡位于曹娥江东侧丘陵坡脚,地形位于丘陵坡脚缓坡,地层岩性从老到新分别为:

上侏罗统大爽组(J3d),为公路沿线主要基岩,岩性为紫红色、灰紫色晶屑凝灰岩、角砾凝灰岩,局部夹碎屑沉积岩。

第三系上新统嵊县组(N2s)为第三系火山喷发岩浆溢流而成,岩性为玄武岩,分别于公路沿线丘陵上部。顶部平缓,远观如“平顶山”状台地。

第四系残坡积层,分布于丘陵斜坡,岩性为含粘性土碎石为主,厚度为1~3m,碎石以玄武岩为主。

滑坡主要成因:根据滑坡发生时间,受到台风“莫拉克”带来的持续强降雨导致土体充分饱水,土体重度增加,并受到雨水浸泡,导致全风化玄武岩层抗剪强度大幅下降及滑坡区域地下水位的升高、地下水渗流力增大是主要原因,导致边坡失稳。

2.1、监测依据

Ø  《地质灾害防治条例》(国务院第394号令);

Ø  《工程测量规范》(GB50026-93);

Ø  《国家一、二等水准测量规范》(GB12897—91);

Ø  《国家三、四等水准测量规范》(GB12898—91);

Ø  《建筑边坡工程技术规范》(GB50300-2002);

Ø  《工程勘察设计收费标准》(计价格[2002]10号

2.2、测点布设原则

测点布设总的原则有以下几条:

Ø  在测点布设时应尽量将监测区域进行合理的划分,以便于能够尽可能的测量到滑坡体的变化量,并形成若干个系统监测剖面,以便于监测结果的互相对照和分析;

Ø  在测点布设时应尽量将滑坡体、降雨量测量等布置结合在相近的范围内,综合分析,相互联系以便于监测结果的整合和互相对照和边坡失稳规律分析;

Ø  依据各项目工程相关的监测设计报告(如以有的地质勘查报告)来选择和布置监测网点;

Ø  监测点应选在有代表性的位置,埋设务求与周边位移体稳固,确保监测点位测量值的观测精度;

Ø  由于地灾监测多处于野外,在各监测点选点及测站安装设置时就考虑防人为干扰及防盗措施;

Ø  注意将施工监测与本区地质灾害的长期监测预警目标相结合;

Ø  监测设计中要考虑为滑坡体监测系统建设及后期维护提供方便条件;

监测方法及监测目的

根据以上相关分析基于监测手段有效性、监测数据实时性、监测结果可靠性和预警评估科学性的设计原则,本次监测方案采用如下布设路线,公路K237+737-767左侧高边坡为本次监测对象,主要监测内容包括:

Ø  深部位移监测:监测滑坡体内部位移变形情况;

Ø  降雨量监测:主要监测滑坡场区的降雨情况;

Ø  地下水位监测:与降雨量监测进行配合,监测滑坡体地下水位变化情况,便于综合的分析滑坡排水孔状态;

Ø  挡墙倾斜监测:掌握挡土墙的倾斜位移变化状态,描绘整个挡墙的倾斜变形状态;

3.2、监测任务及目的

为了保证该段斜坡下高速公路的运营安全,通过对该段斜坡进行的各种方式监测,从而获得它的变化与趋势,作出实时预警预报,减小该段斜坡在变化过程带来的灾难和影响。

针对目前G15W高速公路潜在滑坡体面积大,典型滑坡有再发育的可能性,且雨季有可能危及过往车辆的安全及交通秩序,本次监测选有代表性滑坡体体进行在线监测,通过专业监测方法和手段,建立基于物联网的立体监测网络,实时掌握高速公路边坡的发展动态和趋势,实时获得监测数据并进行分析处理,综合理论分析,专家判断和现场调研,对危险情况做出及时预报和预警,结合地质灾害应急预案,迅速及时的实施应急措施,确保生命和财产安全。最终整个系统通过不同展示终端,实时查看动态了解边坡及外因(降雨、地下水)现状,及时作出应对反映,有效防止边坡垮塌造成的财产损失和伤亡。

 
 


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