智能化岩土监测技术在公路边坡监测中的应用
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目录1 概述 (3)2 监测内容 (3)2.1高边坡道路滑坡监测 (3)2.2 缓边坡道路滑坡监测 (3)3 监测方法 (4)3.1高边坡滑坡监测方法 (4)3.1.1 边坡倾斜情况 (4)3.1.2 边坡锚索应力 (5)3.1.3 边坡锚杆应力 (6)3.1.4边坡水平位移 (7)3.2缓边坡滑坡监测方法 (8)3.2.1 地下水水位 (8)3.2.2 滑坡体位移变化情况 (9)3.2.3不同深度土体位移变化 (9)3.2.4 边坡倾斜程度 (10)3.2.5雨量监测 (11)4 数据采集 (12)5监测系统云平台 (14)6产品简介 (15)6.1 BGK-6150固定式测斜仪/倾角计 (15)6.2 BGK-4900型振弦式锚索测力计 (16)6.3 BGK-4911振弦式锚杆应力计(钢筋计) (17)6.4 BGK-A3/A6振弦式单点、多点位移计 (18)6.5 BGK-4500S型振弦式渗压计 (19)6.6 BGK-3427型大量程位移计 (20)6.7 BGK-9010-011一体化雨量监测站 (21)1 概述近年来,随着国家对基础设施建设项目投资力度的不断加大,公路、铁路项目越来越多。
在山区的铁路、公路工程建设中,道路多穿行于山川、河谷之间,经常要开挖大量边坡,边坡的开挖破坏了原有植被覆盖层,导致出现大量的此生裸地以及产生严重的水土流失现象,造成生态环境的破坏,边坡岩土体的崩塌、滑坡、泥石流等失稳破坏还会给人民生命和财产带来巨大的损失。
为防止公路、铁路边坡失稳,给国家带来巨大的经济损失,危机人民生命和财产安全,安全监测显得非常重要,加大自动化监测力度,做到防患于未然。
2 监测内容2.1高边坡道路滑坡监测高边坡的滑坡产生的主要原因是道路施工开挖,使原有地貌产生较大变化,边坡上部结构在重力作用下产生侧向应力应变,最终失稳造成边坡坍塌或滑坡现象产生,因此对高边坡的安全监测主要分以下几部分进行。
岩土工程中的边坡治理与防护技术概述:岩土工程是土木工程领域的重要分支,主要研究土地和岩石的行为特性以及针对地质灾害情况下的治理与防护技术。
边坡治理与防护技术在岩土工程中占据重要地位,对保障工程安全稳定具有重要意义。
本文将介绍边坡治理与防护技术的相关内容。
一、岩土工程中的边坡问题岩土工程中的边坡问题是指土地或岩石表面的倾斜,其可能导致土地滑坡、崩塌等灾害。
边坡问题一旦发生,将对人民生命财产造成巨大威胁,因此需要进行边坡治理与防护。
二、边坡治理技术1. 植被措施植被是边坡治理中常用的手段之一。
通过引入适宜的植物,可以增加土地的抗冲刷能力和抗滑坡能力,减少降雨对边坡土壤的侵蚀。
2. 加固措施岩土工程中常用的边坡加固措施有锚杆加固、喷射加固等。
锚杆加固是通过将锚杆深埋于岩石或土壤中,使其发挥抗拉功能,增强土体的稳定性。
喷射加固则是将水泥、混凝土等材料喷射进岩土间隙,形成固结体,增加地质体的强度。
三、边坡防护技术1. 护面结构护面结构是一种将岩土表面进行保护的技术手段。
主要包括喷砂喷涂、铺石和砌石等方法。
这些方法可以加强边坡的整体稳定性,减少断层的发生。
2. 排水系统边坡排水系统是为了降低土体的含水量,减少土体饱和程度,从而提高土体的稳定性。
常用的边坡排水系统包括排水沟、排水管道等。
3. 监测技术监测技术是边坡防护中不可或缺的一环,可以对边坡的位移、变形、应力等进行实时监测。
常见的监测技术包括应变测量、变形测量和位移测量等。
四、案例分析取洛阳市某大型水库工程为例,该工程位于一个地质条件较差的山区,面临严重的边坡问题。
在边坡治理与防护中,工程人员采用了植被措施和加固措施相结合的方式。
首先,在边坡表面引入了一系列具有抗冲刷能力的植物,以减少降雨对边坡造成的侵蚀。
其次,针对边坡的不稳定性,利用锚杆加固和喷射加固技术加强了边坡的整体稳定性。
通过对该案例的治理与防护措施的分析,我们可以看到岩土工程中的边坡治理与防护技术在实际工程应用中的重要性。
I-Site8820XR-CT三维激光扫描仪系统在边坡监测中的应用随着高铁和高速公路的修建,将产生大量的人工高陡边坡,加之由自然灾害形成的自然边坡,高陡边坡的危害性越来越大,对高陡边坡实施变形监测,可实时了解边坡变形情况,降低高陡边坡对人身、自然财产的损害。
对于人工开挖的高陡边坡,需要在施工过程中便开始进行监测,并持续后期运营。
传统边坡监测主要是通过埋设传感器、应用GPS或全站仪进行监测,但此类监测需要人工选择监测点,并采用以点代面方式表现边坡变形情况,考虑某些边坡无法安装传感器和架设棱镜,更无法应用GPS测点,所以传统边坡监测方式的局限性越来越大,也无法实现对边坡的实时监测。
三维激光扫描技术被称为是“实景复制技术”,是测量的第三次工业革命,利用非接触式测量,可以快速采集边坡的点云数据,通过分析两次边坡的点云数据,可以分析边坡的变形情况,真正实现边坡的面监测。
I-Site8820XR-CT是澳大利亚MAPTEK公司研发的三维激光扫描仪,配套公司自主研发的边坡监测软件SENTRY,可实现边坡变形的实时监测,应用I-Site8820XR-CT进行边坡监测可按以下步骤进行:1、危险边坡扫描与分析应用I-Site8820XR-CT可实现危险边坡数据的快速采集,同时采集全景照片如图1所示,原始点云数据如图2所示,危险区域划分如图3所示。
图1 边坡全景照片(可在全景照片上圈定范围和量取尺寸)图2 边坡原始点云图3 危险岩体区域划分图1)、建立危险边坡三维模型应用I-Site Studio6.0对原始点云的处理,可建立危险边坡三维模型,如图4所示,应用该三维模型,可实现危险边坡特征线的提取(如等高线、危岩体剖面图、危岩体立体图等),危岩体体积查询等。
图4 边坡模型2)、节理产状查询应用I-Site Studio6.0的岩土工程模块可实现对节理产状查询,如图5所示。
图5 主要节理产状图3)、生成极点图通过对查询出的产状进行统计,生成极点图,如图6所示。
岩土工程中的边坡稳定监测与预警引言:岩土工程是土木工程中的重要分支,涉及到岩石和土壤的力学性质和行为。
在工程建设过程中,边坡稳定监测与预警是至关重要的环节。
本文将探讨岩土工程中边坡稳定监测与预警的重要性以及现有的监测技术和方法。
一、边坡稳定监测的重要性边坡稳定是指土坡、岩坡以及工程边坡等在特定条件下不会发生滑坡、塌方和崩塌等灾害。
边坡稳定失控将导致巨大的人员伤亡和财产损失。
因此,在岩土工程中,边坡稳定监测被认为是至关重要的任务。
通过对边坡的监测,可以及早掌握地质灾害的迹象,采取相应的措施进行预警和防范。
二、边坡稳定监测的方法1. 地质勘探:在岩土工程中,地质勘探是最基本和最重要的步骤。
通过地质勘探,可以获得地层的性质、结构和稳定性等信息。
这些数据对于边坡的稳定性评估和监测起着至关重要的作用。
2. 变形监测:变形监测是一种常用的边坡稳定监测方法。
通过在边坡上设置的测点,可以测量和记录边坡的变形情况。
传统的变形监测方法包括测斜仪、水准仪和全站仪等。
而如今,随着科技的发展,地面形变监测仪器和技术也得到了飞速的发展,如卫星遥感和激光测距仪等。
3. 应力监测:边坡的稳定性主要受到力学参数的影响,其中包括岩石和土壤的应力状态。
应力监测可以通过布设应力计来实现。
这些应力计可以测量应变,从而获得边坡中的应力分布情况。
利用这些数据,可以评估边坡的稳定性。
三、边坡稳定预警的方法1. 监测数据分析:边坡稳定预警通常是通过监测数据的分析和处理来实现的。
通过对边坡监测数据的收集和整理,可以发现边坡存在的潜在问题和不稳定因素。
对这些数据进行分析,可以预测边坡的变形趋势和可能发生的灾害。
2. 数值模拟:数值模拟是一种常用的预测边坡稳定性的方法。
通过建立岩土体的力学模型,可以模拟边坡在不同条件下的变形和破坏过程。
利用这些模拟结果,可以预测边坡的稳定性和可能的灾害形式。
数值模拟在边坡工程中具有重要的应用价值。
3. 预警系统:借助现代信息技术,可以建立边坡稳定预警系统。
岩土工程高边坡监测方案一、监测目的和意义高边坡是指在山地、丘陵地带中,坡度大于25°,高度超过10m的天然或人工边坡。
高边坡的稳定性关系到周边环境和人民生命财产安全,因此对高边坡进行监测具有重要的意义。
监测的目的是为了及时发现边坡的变形和位移情况,对边坡进行实时监控,提前预警,确保边坡的安全稳定性。
二、监测方案1. 监测内容(1)地质构造和地层岩性的变化;(2)周边环境的变化,如气象、地下水位等;(3)边坡的变形情况,如位移、裂缝、滑坡等;(4)边坡上的植被生长状况。
2. 监测方法(1)地质构造和地层岩性的变化,可以通过地质勘察和岩土工程的技术手段进行监测;(2)周边环境的变化,可以通过气象站、地下水位监测点等实时监测设备进行监测;(3)边坡的变形情况,可以通过激光测距仪、GPS、遥感等技术手段进行监测;(4)边坡上的植被生长状况,可以通过航空摄影、遥感等技术手段进行监测。
3. 监测频次(1)地质构造和地层岩性的变化,可以每季度进行一次监测;(2)周边环境的变化,可以每月进行一次监测;(3)边坡的变形情况,可以每周进行一次监测;(4)边坡上的植被生长状况,可以每季度进行一次监测。
4. 监测设备(1)地质构造和地层岩性的变化,可以使用地质勘察仪器和岩土工程监测设备;(2)周边环境的变化,可以使用气象站、雨量计、地下水位监测点等实时监测设备;(3)边坡的变形情况,可以使用激光测距仪、GPS、遥感等技术设备;(4)边坡上的植被生长状况,可以使用航空摄影、遥感等技术设备。
5. 监测方案(1)地质构造和地层岩性的变化,采用岩土工程技术手段进行监测;(2)周边环境的变化,采用自动化监测设备进行实时监测;(3)边坡的变形情况,采用激光测距仪、GPS、遥感等技术设备进行实时监测;(4)边坡上的植被生长状况,采用航空摄影、遥感等技术设备进行监测。
6. 监测责任人(1)地质构造和地层岩性的变化,由地质勘察和岩土工程技术人员负责监测;(2)周边环境的变化,由气象站、地下水位监测点等实时监测设备的管理人员负责监测;(3)边坡的变形情况,由边坡管理部门和专业技术人员负责监测;(4)边坡上的植被生长状况,由植被生长监测部门和专业技术人员负责监测。
200交通科技与管理工程技术0 引言我国的公路建设近三十年得到跨越式的发展,截至2019年,全国公路总里程501.25万公里,公路密度52.21公里/百平方公里。
随着我国公路建设规模的不断扩大,公路建设向工程地质条件复杂的山区延伸,由于山区地形地貌的复杂性,在公路建设过程中不可避免出现高填深挖的状况,形成大量的高边坡(填方边坡或挖方边坡),造成原有的地质力学平衡条件被破坏,在各种自然和工程因素的扰动下,时常引起公路边坡的变形甚至破坏,给边坡的施工和维护带来了诸多的技术挑战。
由于干线公路在建设过程中受资金、工期等多方面的限制,边坡灾害的防护工作不足,因此西南山区公路受灾害影响的数量最多、路段最长、隐患最大。
如在四川绵竹境内鲍竹路上行驶的一辆大客车被十余吨突然掉落的巨石砸毁,导致18名乘客死亡的惨剧;在重庆彭(水)-石(柱)公路约5公里处突然发生的山体滑坡,一辆路过的客运汽车恰好被滚落的巨石砸中,导致7名乘客当场死亡;重庆已经运营7年的公路突然发生大型的顺层滑坡,导致该段公路受堵,10余天不通畅;贵州省思南县青杠坡镇在2013年4月22日突然发生山体滑坡,造成了11人死亡,2人受伤。
1 工程概况该互通为峰林谷地岩溶地貌单元,区内地势海拔高程2 071.0 m~1 835.0 m,最大高差约236 m。
勘察区上部多被开垦为耕地,呈阶梯状,坡度约为25°~35°下部为高速公路施工开挖边坡,总体坡度约20°~35°,局部坡度较陡,约50°。
该区域出露第四系碎石土,灰岩巨型块石堆积体,下伏二叠系下统栖霞组第一段灰岩、砂岩、泥灰岩及煤系地层。
煤系地层因雨水冲蚀抗剪强度较低,下部灰岩、砂岩及泥灰岩多处存在互层现象,岩性特征分述如下:1.1 第四系全新统坡残积层(Q 4dl+el )碎石土:黄褐色,稍湿,松散~稍密,碎石成分为石灰岩,多呈次棱角状、碎片状,排列无序,一般块径3 cm~8 cm,最大15 cm,充填粉质黏土,其中碎石含量在50%~60%之间。
公路工程岩石边坡监测方案一、前言公路工程岩石边坡是指公路建设过程中由于地形的限制,需要在山体上挖掘出来的边坡,这些边坡在施工结束后需要进行长期的监测与维护,以保障公路的安全和稳定。
本文就公路岩石边坡的监测方案进行详细的阐述。
二、监测内容1. 边坡变形监测:对岩石边坡的变形情况进行实时监测,包括平移、倾覆、滑移等情况的监测。
2. 边坡裂缝监测:对岩石边坡裂缝的变化进行监测,及时发现裂缝扩展情况,预防边坡崩塌。
3. 边坡水位监测:监测岩石边坡的降雨情况、地下水位情况,预防因水分渗透导致坡体松动。
4. 边坡环境监测:监测岩石边坡的温度、湿度等环境因素,了解环境对边坡稳定的影响。
5. 监测其他可能导致边坡危险的因素。
三、监测方法1. 定点监测:在边坡上设置监测点,通过测量这些点的变化情况来监测边坡的变形情况。
2. 物理勘察:通过钻孔、岩芯取样等方法对边坡进行勘察,了解边坡的原始状态,为后续监测提供参考。
3. 遥感监测:利用无人机、卫星遥感等技术对边坡进行定期的监测,获取全面的边坡信息。
4. 地面监测:通过激光测距仪、全站仪等设备对边坡进行实时监测,获取实时的边坡变形信息。
四、监测频次1. 定点监测:每季度对边坡上的监测点进行一次测量,及时发现变形情况。
2. 物理勘察:在工程开始前、工程中、工程结束后进行勘察,及时了解边坡的状态。
3. 遥感监测:每半年对边坡进行一次遥感监测,获取全面的边坡信息。
4. 地面监测:随时对边坡进行实时监测,及时发现变形情况。
五、监测数据处理1. 对监测数据进行汇总、分析,形成监测报告。
2. 对监测数据进行趋势分析,预测边坡变形的发展趋势。
3. 对变形情况较严重的边坡进行重点监测与诊断。
4. 针对监测数据分析,及时对边坡进行维护与加固。
六、监测报告1. 每季度形成一份监测报告,对边坡的监测情况进行详细描述,提出建议与对策。
2. 对特殊情况的边坡,及时形成专项监测报告,提出具体的处理意见。
岩土边坡工程中的监测与预警岩土边坡工程是指在山区或河流沿岸等地,为了防止地质灾害和保护人类生命财产安全而进行的土木工程。
由于地质条件的复杂性,岩土边坡工程的稳定性往往受到各种自然因素的影响,因此,对岩土边坡的监测与预警至关重要。
一、岩土边坡监测的重要性岩土边坡的监测是指通过观测和测试手段,对边坡的变形、应力和水位等进行实时监测,以获取边坡稳定性的动态信息。
岩土边坡监测的重要性主要体现在以下几个方面:1.保障工程安全岩土边坡的监测可以及时发现并预警边坡的不稳定情况,为工程的安全运行提供依据。
一旦发现边坡存在变形或其他异常情况,可以立即采取相应的措施,以防止边坡发生崩塌或滑坡等地质灾害。
2.提供科学依据通过岩土边坡的监测,可以获取大量的地质数据和变形监测数据,为科学研究提供了重要的依据。
这些数据可以用于分析岩土边坡的稳定性、变形规律和灾害发生机制等,为岩土边坡工程的设计和施工提供科学依据。
3.指导工程调整岩土边坡监测可以不断收集边坡的变形数据和工程的运行情况,通过对数据的分析和比对,可以及时发现工程存在的问题并进行调整。
这有助于提高工程的施工质量和效率,并减少工程成本。
二、岩土边坡监测的方法岩土边坡监测的方法多种多样,常见的方法包括测量法、遥感技术、雷达监测、应变计测量和水位监测等。
1.测量法测量法是最常用的岩土边坡监测方法之一,包括全站仪测量、GPS定位、水准测量等。
通过这些方法可以获取边坡各个点位的位移变化、变形速度等信息,从而判断边坡的稳定性和变形趋势。
2.遥感技术遥感技术是通过卫星或无人机等远距离手段,获取边坡的影像和地形信息。
通过对影像和地形的分析,可以识别出边坡存在的裂缝、滑坡迹象等预警信号,为边坡的监测和预警提供依据。
3.雷达监测雷达监测是一种非接触式的监测方法,通过地面或空中的雷达设备,对边坡进行扫描和探测。
这种方法可以精确测量边坡的位移和变形情况,并及时发现边坡的异常变化。
4.应变计测量应变计测量是一种通过安装应变计仪器来监测边坡应力和变形的方法。
四川建筑 第卷5期 1G IS 在边坡监测与预防中的应用朱鹏普(西南交通大学土木工程学院,四川成都610031) 【摘 要】 把GIS 用在边坡变形监测中的最大优点是,借助可视化的技术,从视觉角度出发来探索被监测对象的变形,以及实时的改变影响边坡变形的值,对边坡的稳定性进行快速和全面的分析,从而采取有效而又经济的边坡加固措施。
【关键词】 GIS; 边坡; 三维模型; 位移关系 【中图分类号】 P217 【文献标识码】 B 随着中国经济的发展,越来越多的高速铁路和公路在高山、丘陵地带通过,必然会有越来越多的人为或自然的边坡产生,高中低边坡均有;同时也会伴随着产生许多不稳定的边坡,如何及时有效地对这些不稳定的边坡进行预防和治理,是工程治理前后都必须面对的问题。
以前的预防与监测,都是通过人工作业,在一定的时间到现场进行观测,得出相关的数据,来判断这些边坡是否稳定。
这种方法费时费力,还不能及时进行预防和治理,其结果往往是亡羊补牢,不但加大开支,还影响施工和运营。
那么有没有一种方法,可以及时有效地对这些不稳定的边坡进行预防和监测呢?目前比较有效的方法就是利用GI S (地理信息系统)。
这种方法可以有效地对边坡进行监测和预防。
1 GI S 边坡监测的具体步骤 (1)确定要监测的边坡,对边坡进行仔细的测量和调查,得出相关的工程地质和三维坐标等一系列的资料。
(2)利用GIS 强大的三维功能,在计算机中建立该边坡三维模型。
三维模型要基于实际测量的结果确定。
(3)在边坡关键位置,布设信号传感器,并和计算机无线连接,在三维模型中确定其具体的位置。
(4)所有的工作完成后,就可以进行远距离监测。
还可以进行多个边坡同时监测。
这种方法不但省时省力,最主要是可以及时的提供边坡的现状,快速的反应在GIS 中,以便进行相关的预防和治理。
2 工程实例概况 京珠高速公路是我国高速公路主干线之一,其中粤境北段位于广东北端,北接湖南耒(阳)宜(章)段,南接粤境南段,途经乐昌、乳源、曲江和韶关,路段全长109193k m 。
公路工程设计中的人工智能技术应用与优化近年来,随着人工智能(Artificial Intelligence,AI)技术的发展与应用,其在各个领域展现出了强大的潜力。
其中,在公路工程设计领域,人工智能技术的应用与优化也引起了广泛的关注。
本文将探讨公路工程设计中人工智能技术的应用,并讨论如何通过优化来提高公路工程设计的效率和质量。
人工智能技术在公路工程设计中的应用主要体现在以下几个方面:1. 地质勘探与地质灾害识别:人工智能可以利用大量的地质勘探数据,并结合深度学习算法进行数据处理和分析。
通过分析地质数据,可以准确识别地质灾害的风险和隐患。
例如,可以利用机器学习算法对地质勘探数据进行处理和分析,帮助工程设计人员找出地质灾害的特征,以便更好地规划和设计公路工程。
2. 交通流量预测:人工智能技术可以通过分析历史交通数据、天气数据、事件数据等多种因素,利用机器学习算法进行交通流量预测。
通过准确的交通流量预测,可以合理规划公路的设计参数,如车道数目、收费站设置等,以满足未来交通需求。
3. 路面检测与维护:利用人工智能技术,可以使用无人机、传感器等设备对路面进行实时监测和损伤分析。
通过采集大量路面数据,结合深度学习算法,可以实现对路面损坏程度的自动评估和识别。
这可以帮助工程师及时进行维护决策,减少维护成本和提高公路使用者的安全性和舒适度。
4. 施工与运维的智能化:人工智能技术可以应用于公路施工和运维中的自动化和智能化。
例如,可以利用机器人和无人驾驶技术来完成一些机械化和重复性工作,如路面维修、标线施工等。
此外,利用人工智能技术,可以对公路路况、交通事故等进行实时监测和预警,提高公路运输的安全性和效率。
尽管人工智能技术在公路工程设计中的应用已经取得一些进展,但仍然存在一些挑战和优化的空间:1. 数据质量和标注:人工智能技术对于大量的高质量数据的需求是显而易见的。
然而,公路工程设计领域的数据往往稀缺和不准确,尤其是在地质勘探和交通流量预测方面。
公路边坡智能监测技术规程一、总则。
1.0.1为规范公路边坡智能监测技术的应用,保障公路边坡的稳定性,确保公路运营安全,制定本规程。
1.0.2本规程适用于新建、改建、扩建公路边坡的智能监测,已投入运营公路边坡的智能监测可参照执行。
1.0.3公路边坡智能监测应遵循科学合理、安全可靠、经济适用、环保节能的原则。
二、术语和符号。
2.1术语。
2.1.1公路边坡highway slope。
公路用地范围内的自然山坡和人工开挖形成的边坡。
2.1.2智能监测intelligent monitoring。
利用传感器、数据采集与传输、数据分析与处理等智能化技术手段对公路边坡的变形、应力、渗流等状态进行实时监测的活动。
2.1.3传感器sensor。
能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,如位移传感器、应力传感器等。
2.2符号(根据实际涉及的物理量等列出相关符号,如位移用u表示等)三、基本规定。
3.1一般要求。
3.1.1公路边坡智能监测方案应根据边坡的工程地质条件、水文地质条件、边坡高度、边坡坡度、重要性等级等因素综合确定。
3.1.2智能监测系统应具备数据采集、传输、存储、分析、预警等功能。
3.1.3监测单位应具备相应的资质和技术能力,监测人员应经过专业培训。
3.2监测等级划分。
3.2.1根据公路边坡的重要性、地质复杂程度、破坏后果的严重性等因素,将公路边坡监测等级划分为一级、二级、三级。
3.2.2一级监测适用于特大型、大型桥梁和隧道进出口等重要结构物附近的边坡,以及地质条件复杂、稳定性差、破坏后果极其严重的边坡。
3.2.3二级监测适用于中型桥梁附近的边坡、地质条件较复杂、稳定性较差、破坏后果严重的边坡。
3.2.4三级监测适用于小型桥梁附近的边坡、地质条件简单、稳定性较好、破坏后果一般的边坡。
四、监测内容与方法。
4.1监测内容。
4.1.1变形监测。
包括边坡表面位移(水平位移和垂直位移)、深层位移(测斜)等监测。
土木工程中的智能化检测与监测技术应用在当今科技飞速发展的时代,土木工程领域也迎来了智能化的变革。
智能化检测与监测技术的应用,为土木工程的设计、施工和运维提供了更高效、更精确、更安全的保障。
这些技术不仅能够实时获取工程结构的状态信息,还能对潜在的风险和问题进行预警和评估,为土木工程的可持续发展注入了强大的动力。
一、智能化检测技术的类型及特点1、无损检测技术无损检测技术是在不损害被检测对象使用性能和内部结构的前提下,利用物理手段对其进行检测的方法。
常见的无损检测技术包括超声波检测、射线检测、磁粉检测和渗透检测等。
这些技术具有非侵入性、准确性高、可重复性好等优点,能够有效地检测出工程结构中的缺陷和损伤,如裂缝、空洞、锈蚀等。
超声波检测是通过向被检测物体发射超声波,并接收其反射波来判断内部缺陷的位置和大小。
射线检测则利用X 射线或γ射线穿透物体,根据射线在物体中的衰减情况来成像,从而检测出内部的缺陷。
磁粉检测和渗透检测主要用于检测表面和近表面的缺陷。
2、智能传感器检测技术智能传感器是一种能够感知物理量并将其转换为电信号的装置。
在土木工程中,常用的智能传感器包括应变传感器、位移传感器、加速度传感器、温度传感器等。
这些传感器具有高精度、高灵敏度、实时性好等特点,能够实现对工程结构的实时监测。
例如,应变传感器可以测量结构在受力情况下的应变变化,从而评估结构的承载能力;位移传感器可以监测结构的位移和变形情况,及时发现结构的异常变位;加速度传感器则用于测量结构的振动响应,为结构的抗震设计和评估提供依据。
3、图像识别检测技术图像识别技术是利用计算机对图像进行处理和分析,从而获取有用信息的技术。
在土木工程中,图像识别技术可以用于检测结构表面的裂缝、腐蚀等缺陷。
通过拍摄工程结构的照片或视频,然后利用图像识别算法对其进行处理和分析,能够快速准确地检测出缺陷的位置、形状和大小。
与传统的人工检测方法相比,图像识别检测技术具有效率高、客观性强、能够检测大面积结构等优点。
GNSS自动化监测系统在高速路边坡表面位移监测中的应用作者:荣美黎付安满新耀来源:《西部交通科技》2020年第02期摘要:为了实时有效监测边坡稳定状态,文章依托广西某高速公路边坡实例,使用GNSS 自动化在线监测系统,结合边坡岩土特征、坡体变形特征制定监测方案,实现边坡表面位移实时、全天候监测。
监测周期数据分析结果表明,BD03、BD04监测点坡体位移变形最大,变形范围为500~750 mm,BD08监测点坡体位移变形最小,变形量为3.1 mm,其他监测点也发生不同程度位移变形。
该监测系统能自动化、实时、高效地监测边坡状态,为评估边坡变形稳定状态和分析变形发展趋势及灾害预防处置提供参考依据。
关键词高速公路边坡;GNSS;变形监测0 引言高速公路建设过程中,人为地改变自然环境地貌,使岩土原有应力发生变化,容易导致公路边坡出现失稳[1]。
若对失稳边坡不进行及时监测或防治,会使高速公路运营管理存在较大安全隐患。
因此,为保障高速公路安全运营,采取科学有效的监测手段或方式,对失稳边坡进行实时监测预警是非常重要的。
同时,监测手段需要考虑精度、效率、成本、安全等问题,而GNSS(Global Navigation Satellite System,GNSS)全球导航卫星系统自动化在线监测系统能实现全自动化监测、实时解算、自动检核限差与自动报警等功能[2],可较好满足高速公路边坡变形监测等情况。
本文以广西某高速公路边坡为依托,使用GNSS自动化在线监测手段,对该边坡变形位移进行实时监测,进行监测数据分析及预警,为边坡防护治理方案和应急处置决策等提供参考依据。
1 GNSS自动化在线监测系统与工作原理1.1 工作原理GNSS能够对地球表面的空间对象进行实时动态监测,获取空间对象的三维坐标、速度和时间等信息,实现空间对象的连续实时导航、定位和授时[3]。
现今,GNSS在大地测量、精密工程测量、地壳形变监测、石油勘探等领域已得到广泛应用[4]。
岩土工程中的人工智能实践案例人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)正逐渐渗透到各个行业,岩土工程也不例外。
在岩土工程中,人工智能的应用正在以令人惊叹的速度发展。
本文将介绍一些人工智能在岩土工程中的实践案例,帮助读者更好地了解人工智能在这一领域的应用和潜力。
1. 岩土勘探和预测:岩土工程的一个重要环节是勘探和预测。
传统的方法通常需要大量的人力和时间来进行数据收集和分析。
然而,借助人工智能,可以更高效地进行勘探和预测。
使用机器学习算法可以帮助分析岩土样品的特征和性质,从而准确预测工程地质条件、地下水位和土壤力学参数等重要参数。
2. 智能监测和诊断:在岩土工程项目中,及时监测和掌握地下水位、土壤位移和深层水平等信息对于工程的安全性至关重要。
人工智能技术可以应用于智能监测系统,实时获取和处理大量的监测数据,并通过数据模型和算法进行分析和诊断。
这些系统可以帮助工程师及时发现潜在的问题,并采取相应的措施。
3. 风险评估和优化设计:人工智能技术还可以用于岩土工程中的风险评估和优化设计。
通过收集和分析历史数据、工程案例和监测数据,可以建立风险评估模型,通过模拟和预测来评估潜在的风险和灾害。
人工智能还可以通过优化算法帮助设计师选择最优的工程方案,提高工程的安全性和效益。
4. 自动化施工和机器人技术:随着人工智能技术的不断发展,机器人在岩土工程中扮演着越来越重要的角色。
自动化挖掘机和无人机可以在岩土工程中用于地质勘探、平整地面和搬运材料等工作。
还有一些机器人设备可以在复杂和危险的环境中进行勘探和维修,提高施工效率和安全性。
5. 决策支持系统:人工智能技术还可以用于建立岩土工程的决策支持系统。
这些系统通过收集和分析大量的数据和信息,提供决策者所需的全面和准确的信息。
决策支持系统可以帮助工程师在项目规划、设计和施工过程中做出科学和可靠的决策,提高工程项目的成功率和效益。
总结回顾:人工智能在岩土工程中的应用已经逐渐展现出巨大的潜力。
自动化监测技术在公路高边坡滑坡治理中的研究与应用摘要:绵阳绕城高速绵三路分离立交桥由于深挖路堑,导致桥梁构件发生不同程度的开裂和错台。
专家论证分析,是由于路基边坡开挖后存在向临空面滑移的情况才导致了病害的发生,并且病害有持续发展的可能,建议对边坡进行变形监测。
相对于传统监测技术,自动化监测具有效率高、精度高、成本低等优点。
针对这个问题,本文对比分析了传统监测和GPS监测技术,最终选择并设计了GPS一机多天线自动化监测方案。
经过一段时间的监测,并与测斜仪的数据结果对比分析,结果表明:GPS技术适用于边坡变形监测;该边坡在初中期变化趋势明显,在南岸边坡布设抗滑桩之后各个监测点位移基本趋于稳定。
关键词:GPS;自动化监测;高边坡;滑坡治理Due to deep excavation of deep excavation, the bridge components of Mianyang high speed three way separation overpass are cracked and staggered to varying degrees. The expert demonstration and analysis, because the subgrade slope after excavation existence to the goaf surface slip situation has caused the disease the occurrence, and the disease has the possibility of the sustainable development, the suggestion carries on the deformation monitoring to the slope. Compared with traditional monitoring technology, automatic monitoring has the advantages of high efficiency, high precision and low cost. Aiming at this problem, this paper comparesand analyzes the traditional monitoring technology and the GPS monitoring technology, and finally selects and designs the GPS multi-antenna automatic monitoring scheme. After a period of monitoring, and with the measurement of inclination The results of comparison and analysis of the data show that the GPS technique is suitable for slope deformation monitoring, and the slope of the bridge has obvious variation trend in the middle and early period, but the displacement of each monitoring point tends to be stable because of the installation of anti-slide piles on the south bank slope.一、引言随着我国经济的飞速发展和技术的不断提升,近年来山区的公路修建项目愈来愈多。
岩土工程中的边坡稳定性分析与监测技术岩土工程中的边坡稳定性分析与监测技术在工程建设中扮演着至关重要的角色。
准确分析边坡的稳定性,有效监测边坡的变化,能够预防边坡滑坡和崩塌等灾害事件的发生,确保人员和财产的安全。
本文将简要介绍岩土工程中常用的边坡稳定性分析方法和边坡监测技术,以及它们的应用。
一、边坡稳定性分析方法1. 地质勘探和岩土分析:在岩土工程的初期阶段,地质勘探和岩土分析是必不可少的基础工作。
通过地质勘探,可以获得地层的地质属性、岩土体的力学参数等信息,为后续的边坡稳定性分析提供数据支持。
2. 数值模拟方法:数值模拟方法是目前岩土工程中常用的边坡稳定性分析方法之一。
通过建立边坡的数值模型,应用有限元或有限差分等方法模拟边坡的受力、变形和破坏过程,得出边坡的安全系数和破坏机理等结果。
3. 解析方法:解析方法是利用公式、方程和理论推导等手段,对边坡稳定性进行分析。
解析方法通常适用于边坡形状简单、荷载作用均匀的情况。
常用的解析方法包括切平面法、极限平衡法和退化支撑切平面法等。
二、边坡监测技术1. 位移监测技术:位移监测技术是边坡监测中最常用的方法之一,通过安装位移传感器观测边坡表面的位移变化情况。
位移传感器可以采用GPS、全站仪、测量标记物等多种测量手段,实时监测边坡的稳定性。
2. 应变监测技术:应变监测技术可用于测量边坡体的应力和变形状态。
常用的方法包括应变计、压力计和挠度计等。
通过监测边坡体的应变情况,可以评估边坡的稳定性,并及时采取相应的措施防止边坡失稳。
3. 雷达遥感技术:雷达遥感技术可以通过测量边坡表面的变形和位移,获得边坡稳定性的数据。
这种无接触式的监测技术可以在边坡较大和复杂的情况下提供高精度的测量结果,并及时报警。
三、应用与案例岩土工程中的边坡稳定性分析与监测技术在实际项目中得到了广泛应用。
例如,在大型水利工程中,采用数值模拟方法对边坡进行稳定性分析,同时利用位移监测技术实时监测边坡的变形情况。
智能化岩土监测技术在公路边坡监测中
的应用
珠海正方房地产开发有限公司广东珠海 519000
摘要:随着城镇化建设的不断推进,岩土工程在当今时代不断发展壮大,市场竞争趋势不断凸显,企业需要不断提升自身竞争能力。
智能化岩土监测技术作为工程勘察重要的技术手段,应用范围越来越广,技术要求越来越高。
关键词:岩土工程;测试和监测;应用探究
我国岩土工程测试与监测技术不断发展进步。
在工程勘察中,需要采用各种先进的测试和监测技术,严格遵守各项技术准则,制定完整的实施计划,根据工程实际特点进行精准测试,才能有效保障工程质量和安全。
将智能化岩土监测技术应用在公路边坡监测过程中,能够进一步提高监测质量。
一、智能化岩土监测技术
岩土工程的监测工作内容庞大,涉及面广,需要多方面的配合才能完成,其中包括建筑方面、结构方面、水文方面和地质方面等。
为确保工程勘察各项工作顺利进行,所有人员都应严格按规范、标准进行相关测试,分析数据并做出结论。
岩土工程本身就归属于土木工程范畴,各类岩土体由于自然或人为的原因有不同的表现,通过运用岩土测试和监测技术,工作技术人员可以及时测定岩土的各个特征参数,为后续设计等工作提供坚实的基础,对于工程的顺利实施提供有力保障。
在岩土监测过程中,桩基工程在岩土与地质工程中起到承载上部结构工程的重要作用,桩基的强度出现问题,其承载能力就会受到影响,如出现压缩变形等现象,则会对工程上部结构的安全性构成威胁。
长时间的实际应用发现,采用点式传感器等传统方式对桩基工程进行安全性监测虽然有一定的效果,但是无法全面监测和反映桩基的受力和变形情况,这就使得监测的效果大打折扣,对于工程安全性的保障不足。
在施工过程中需要对基坑开挖的全过程进行严密监控,避免因操
作不得当而使基坑施工质量下降。
在对基坑的监测中深部土体的位移监测是重中
之重,采用布里渊光时域反射计BOTDR 技术将传感光纤以特殊工艺放置于测斜管
上并埋入土体中,通过实测传感光纤的应变分布实现对深部土体的实时监测,第一
时间获取土体水平位移的数据。
再将安装了分布式传感光纤的H型钢建成基坑工
程围护结构,就可利用其远程实时分布式测量、温度自补偿等功能对排桩的变形
情况进行监测。
二、公路边坡监测概念
边坡检测主要就是监测边坡岩石是否处在稳定状态,在矿山、水利、交通和建筑等多种建设工程中,都能涉及到边坡工程。
在工程中必须
要根据边坡监测的原则、作用、内容等,找到合理的边坡监测的方法,对提高社
会效益和经济效益都有十分重要的意义。
边坡监测是岩土与地质工程中预防因强
降雨、水位变化、地震等因素引发的滑坡、泥石流等造成安全性影响的重要措施。
随着智能化边坡监测技术的发展,边坡监测体系已经从利用单一方法预测向系统
化和智能化的方向发展,采用新技术获取的边坡信息种类和信息量的急剧增加,
对数据的储存、传输和分析应用提出了更高的要求。
同时,交通运输行业全面智
能化的发展激发了公路边坡监测体系的改良与变革,边坡监测的概念逐渐发展为
多层次、全时域、点式监测与广域监测有机融合的智能化监测体系。
智能化边坡
监测体系是指在自主控制等先进技术支持下,已经可以基本上实现边坡状态自主
感知的边坡工程智能应用集合。
采集数据经由远程传输装置发送至云端服务器,
通过监测平台进行解算,可实时调取各类监测数据。
三、智能化岩土监测技术在公路边坡监测中的应用
1. 岩土工程边坡稳定性监测
通过研究边坡稳定性监测系统,能够进一步加强整个系统的监测能力,
完善智能化岩土监测技术的监测功能,将其运用在岩土工程的边坡检测中,能够
进一步发挥出其监测优势,并保证公路边坡施工的稳定性。
在边坡稳定性监测过
程中,应用自由全站仪、计算机控制机房等设备,能够更好地进行稳定性的监测
工作。
首先,在岩土工程施工中,边坡稳定性的监测必须要根据实际工程中的特点,能够准确的测量出基准点的方向,然后再按照测量工程的质量进行分析,进
一步探究边坡定区域。
在工程监测过程中,也应该使用反射单棱镜进行边坡稳定
性的监测,制定更加合理的施工方案,从而提高边坡测量稳定性。
除此以外,还
需要在边坡系统的稳定性监测中,能够基于计算机出发,合理应用计算机程序,
测算出岩土工程的基准点,保证各项数据的精准性。
在岩土工程施工中,工作人
员也需要发挥出计算机计算的优势,应该通过基准点斜距、水平角的施工优势,
进行三维坐标的设定,从而进一步加强边坡施工的稳定性。
2. 岩土工程边坡雷达监测
在信息化时代,应当合理应用网络信息技术,其中比较重要的就是雷达技术。
工作人员必须要合理应用雷达技术,将雷达技术运用在边坡稳定性监测中,可以
提高数据监测的整体质量,提升边坡工程施工的稳定性。
在岩土工程边坡雷达监
测中,工作人员必须要熟练应用 SAR 技术,并且能够进一步加强监测系统的执
行效果,从而全面保证检测数据的精准度,而且在这种检测方案运用中,边坡雷
达系统的分辨率达到了 0.5m,可以将测量的距离控制在 300 ~ 2000m,增强测
量的精确度。
除此以外,还需要在边坡监测中,充分发挥出雷达监测的扫描功能,多次扫描之后可以对数据进行对比,从而更好的确定边坡位移程度。
最后,工作
人员应当深入分析边坡位移变化,并且通过多种数据检测,保证有更加直观的数
据检测结果,而且系统会以图片的形式进行数据的上传,使测量人员直观的感受
监测画面,保证检测数据分析的有效性。
3.岩土工程边坡声发射监测
工作人员必须要合理应用对声发射监测技术,能够深入分析岩土工程边坡的
实际情况,对稳定性数据进行测量,进一步加强传导器以及波道管连接的合理性,提升声发射监测技术的整体价值。
在岩土工程的边坡声发射监测技术使用中,工
作人员还需要能够合理应用岩土工程边坡声发射监测。
首先,需要在监测设备使
用过程中,通过应用声发射测量系统会向工程四周传播介质,破坏源点定位,增
强对工程项目的深入性研究。
除此以外,还需要在岩土声发射现象以及岩土受力
因素分析中,能够动态化监测岩土动态,并获取直观的监测结果,进一步加强岩
土结构数据检测的准确性。
因此,在岩土工程的边坡声发射监测中,相关的施工
单位应该结合工程的特点,进行监测方案的总结,以保证数据监测的整体质量。
4.推广应用现代监测技术
由于在边坡监测过程中,会涉及到的岩土测试、监测过程比较繁琐,工作量也非常大,因此,现场测试工作就会比较复杂。
现场测试工作需要全部
由人工完成,并且伴随着非常大的难度,而计算机技术的应用和传感器的加入,会
帮助岩土测试工作搜集完整的原始数据,实时分析数据的变化,逐步建成完整的数
据库,使得岩土测试、监测效率大大提升,测试监测结果更加准确,为今后智能测
试检测工作奠定坚实基础。
结语:
综上所述,在现阶段的公路边坡监测过程中,智能化岩土监测技术的
应用在日益普及、不断改进,许多新的岩土监测方法在逐渐推广运用。
对此,企
业应当抓住机遇,进一步加强技术培训,不断提高企业核心竞争力。
作为岩土工程
的基础环节,智能化岩土监测技术需要不断结合工程实践拓展和深化,做好质量控
制和管理,紧随时代的要求,为工程的发展贡献力量。
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