中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
邊坡監(jiān)測(cè)目的
邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)主要是采集邊坡的位移和變形信息, 通過(guò)觀測(cè)得到的巖土體滑動(dòng)位移大小、位移方向及變形速度等直觀資料, 深入認(rèn)識(shí)邊坡變形機(jī)制和破壞特征, 尋找防治措施的依據(jù)。
因此邊坡工程監(jiān)測(cè)有如下主要目的：
a.保證工程施工和運(yùn)行的安全;
b.評(píng)價(jià)邊坡理論分析結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)判斷成果的依據(jù), 是修改設(shè)計(jì)和指導(dǎo)施工的客觀標(biāo)準(zhǔn);
c. 為掌握邊坡變形特征和規(guī)律提供資料, 以便指導(dǎo)在邊坡發(fā)生嚴(yán)重變形時(shí)進(jìn)行應(yīng)急處理;
d.分析巖土體結(jié)構(gòu)與邊坡變形破壞的關(guān)系, 預(yù)測(cè)邊坡變形破壞趨勢(shì), 為評(píng)價(jià)邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定性提供條件;
e.提供工程巖土體力學(xué)參數(shù)的反演分析數(shù)據(jù)。
多種邊坡物探監(jiān)測(cè)方法
1、地球物理方法
探地雷達(dá)(地質(zhì)雷達(dá))
探地雷達(dá)(Ground Penetrating Radar ,即GPR) 其實(shí)質(zhì)是電磁波傳播理論方法。其原理是將不同頻率的電磁波脈沖向地下發(fā)射,并接收反射上來(lái)的電磁波,然后采用與地震反射法相同的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和資料解釋,以探查滑動(dòng)面。與其他波的傳播一樣,高頻波具有較高的分辨率,但隨著頻率的增加,衰減也加快,從而探測(cè)不深。低頻波則正好相反。
地震勘探
地震勘探是基于彈性波傳播理論的物探方法,包含野外數(shù)據(jù)采集和室內(nèi)數(shù)據(jù)處理兩方面工作。常用方法有地震反射、地震折射、地震波測(cè)井、井間地震波層析等。常用震源有錘擊、落重、爆破、電火花、壓電和寬頻帶震源以及專門用于產(chǎn)生P波、S波(含SV波及SH波) 的震源等。拾震器即地震波檢波器有不同的接收頻率,工程上常用的有28 ～ 100Hz ,可以拾取1個(gè)、2個(gè)或3個(gè)方向的地震波( P波、SH波、SV波) 。監(jiān)測(cè)時(shí),每一測(cè)點(diǎn)既可只用一個(gè)檢波器,也可用一組檢波器來(lái)提高接收質(zhì)量。接收儀器一般為12～96道,而國(guó)內(nèi)目前主要是48道以下,以12～24道的比較常見(jiàn)。
2、3S技術(shù)
地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)( Geograp hic Information Sys2tem ,GIS) 是以數(shù)字化地圖為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的多層面多功能數(shù)據(jù)庫(kù)的集成,是一種采集、處理、傳輸、存儲(chǔ)、管理、查詢、分析、表達(dá)和應(yīng)用地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),用于分析、處理和挖掘海量地理數(shù)據(jù)。它主要包括計(jì)算機(jī)硬件、軟件、地理數(shù)據(jù)和用戶等幾個(gè)部分,其優(yōu)勢(shì)在于把各類實(shí)體的空間數(shù)據(jù)都投影到同一地理坐標(biāo)系下,將所有屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)。這種信息表達(dá)方式更接近自實(shí)體的客觀狀態(tài)。
GIS 強(qiáng)大的分析處理空間信息的功能可以為復(fù)雜因素及其相互作用的研究提供有效平臺(tái),即利用GIS 技術(shù)可更加有效地對(duì)地震滑坡形成機(jī)制與影響因素等進(jìn)行綜合分析與研究。研究地震滑坡這種影響因素十分復(fù)雜的地質(zhì)災(zāi)害, GIS 技術(shù)的引入無(wú)疑會(huì)起到積極的推動(dòng)作用。
全球定位系統(tǒng)
全球定位系統(tǒng)( Global Position System) 由空間部分( GPS 衛(wèi)星星座) 、地面控制部分(地面監(jiān)控系統(tǒng)) 、用戶設(shè)備部分( GPS 信號(hào)接收機(jī)) 3 部分組成,可以進(jìn)行全方位三維實(shí)時(shí)導(dǎo)航與定位,具有全天候、高精度、自動(dòng)化、高效率等顯著特點(diǎn),已成功地應(yīng)用于多種學(xué)科。在解出整周模糊度后,GPS 相位觀測(cè)值精度可達(dá)到毫米級(jí)。
但整周模糊度只有在相對(duì)定位、并有一段連續(xù)觀測(cè)值時(shí)才能在數(shù)據(jù)處理中作為參數(shù)解算。由于存在衛(wèi)星和接收機(jī)鐘差、大氣傳播延遲、多路徑效應(yīng)等誤差,在定位計(jì)算時(shí)還要受到衛(wèi)星廣播星歷誤差影響,因此應(yīng)采用雙頻接收機(jī)以提高定位精度。GPS 在土木工程的應(yīng)用中主要用來(lái)監(jiān)測(cè)地表變形,國(guó)內(nèi)外已采用GPS 監(jiān)測(cè)水庫(kù)、大壩、邊坡的變形以預(yù)測(cè)災(zāi)害的發(fā)生。
3、光電技術(shù)
時(shí)域反射系統(tǒng)
TDR( Time Domain Reflection) 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由電脈沖信號(hào)發(fā)生器、傳輸線(同軸電纜) 、信號(hào)接收器三部分組成。TDR 技術(shù)實(shí)質(zhì)上是電磁波理論的運(yùn)用,其工作原理是同軸電纜受到剪切或拉伸作用時(shí),受力區(qū)域幾何特性的改變將引起該區(qū)域同軸電纜特性阻抗的變化,電磁波在其中的傳播將發(fā)生反射與透射。
光時(shí)域反射系統(tǒng)
光時(shí)域反射計(jì)(Optical Time Domain Reflec2tion) 的工作依據(jù)是光的背向散射原理,利用了光纖的微彎損耗機(jī)制。光纖受到微彎擾動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生微彎損耗,引起光纖微彎擾動(dòng)物理量的變化。將應(yīng)力通過(guò)微彎調(diào)制機(jī)構(gòu)對(duì)光纖進(jìn)行應(yīng)力調(diào)制,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)力的傳感。
在邊坡工程中,由于場(chǎng)區(qū)范圍較大, 邊坡穩(wěn)定性分析需要掌握多種不同的監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行對(duì)比參照, 且從邊坡加固施工階段到運(yùn)營(yíng)階段, 邊坡穩(wěn)定狀況發(fā)展需要一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程才能得以判斷, 由此可見(jiàn)邊坡工程的監(jiān)測(cè)具有監(jiān)測(cè)內(nèi)容多和監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)的特點(diǎn), 是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程, 所以在對(duì)邊坡實(shí)施監(jiān)測(cè)之前, 需要查找各方面資料, 制定好監(jiān)測(cè)流程, 才能夠達(dá)到邊坡安全監(jiān)控的目的, 為邊坡穩(wěn)定性分析提供可靠的數(shù)據(jù)。
