光纤光栅传感器在边坡稳定监测的应用

边坡稳定一直是工程界研究的重要问题,边坡的监测是确保边坡安全及预报险情的重要手段。由于光纤光栅传感器有灵敏度高、耐腐蚀、抗干扰能力强等优势,将其运用到边坡监测中必将取得良好的效果。本文就光纤光栅传感器的测量应变基本原理,阐述了将其运用的边坡稳定监测中的方法,并通过工程实例予以实践论证。     

边坡岩土体变形监测的光纤光栅测斜仪研发与工程应用

针对目前测斜仪存在的不足,利用光纤光栅传感技术的优势,研究开发了一种监测岩土体内部变形的光纤光栅测斜仪,并成功应用于某公路膨胀土边坡的坡体位移变形监测。工程现场边坡监测结果表明:该光纤光栅测斜仪监测的结果与常规测斜仪监测的结果比较吻合,验证了该光纤光栅测斜仪工作的可靠性。该测斜仪可和其它量测边坡参数的光纤光栅传感器组网成为一个监测系统,可实现对高边坡岩土体内部变形情况进行长期在线监测和安全预警预报。     

基于光纤光栅传感技术的岩土体测斜仪研发及工程应用

针对目前测斜仪存在的不足,利用光纤光栅传感技术的优势,研究开发了一种监测岩土体内部变形的光纤光栅测斜仪,并成功应用于某公路膨胀土边坡的坡体位移变形监测。工程现场边坡监测结果表明:该光纤光栅测斜仪监测的结果与常规测斜仪监测的结果比较吻合,验证了该光纤光栅测斜工作的可靠性;边坡位移变化最大发生在第二级边坡,变形量为61mm,第一级边坡变形较小,变形量为13mm,可见在边坡脚位置设置坡脚挡土墙可以显著提高边坡的稳定性。该测斜仪可和其他量测边坡参数的光纤光栅传感器组网成为一个监测系统,可实现对高边坡岩土体内部变形情况进行长期在线监测和安全预警预报。     

基于无线传感器网络的公路边坡监测技术研究

公路边坡失稳会给交通运输和生产生活带来巨大的安全隐患,对公路边坡实时状态进行监测愈发迫切和必要,这对提升公路运输安全和保持运输通道畅通具有重大意义.针对104国道马头山段公路边坡的动态形变,提出了基于无线传感器网络的实时监测方案,进行了无线传感器网络采集节点的硬件实现和软件设计,通过GPRS网络技术实现了公路边坡的远程监测.现场测试表明该方案监测效果良好,并具有实时性、智能化、低成本等优点,可推广应用于大坝、水库等工程设施的实时监测.      

杭州市桥梁在线安全监测管理信息系统的开发

杭州市桥梁在线安全监测管理信息系统可对交通干道的大型桥梁、高架道路和大型立交的结构安全进行长期远程在线监测、实时安全评估、维护管理和突发事故处理。该系统由信号采集、网络传输、安全评估与决策支持等系统组成。该系统的设计方法和关键技术可为针对监测内容多、测点分布广、传感器类型多的大型复杂在线监测系统的设计提供借鉴和参考。     

基于光纤光栅传感的铁路异物侵限监测系统研究

随着我国铁路建设进入快速发展时期,对铁路安全运输提出了更高的要求,建立铁路异物侵限监测系统显得很有必要。由此提出用光纤布喇格光栅应力传感器替代传统的电类传感器,分析了光纤布喇格光栅应力传感器的工作原理,设计了基于光纤光栅传感的铁路异物侵限监测系统并分析了预警过程。所设计的铁路异物侵限监测系统实现了分布式测量、光缆传输、系统集成、实时监测、在线控制等功能,为列车安全运行提供了可靠保障。     

公路边坡分布式智能光纤监测技术及应用

如何准确高效监测与研判高速公路建设与运维过程中边坡失稳与滑坡等灾害信息，是公路边坡工程中极为重要的工作内容。分布式光纤传感技术，因其可远距离对监测对象进行全覆盖动态监测等特点，成为境内外重大边坡工程灾害监测预警的手段。基于云南曲靖东过境段公路边坡实时在线健康监测系统项目研究与实践，简要阐述了分布式光纤传感监测技术的基本原理、方法、数据采集、研判及系统施工中的关键技术，建立了一套完整的监测预警体系。通过近5年的运维监测及数据研判，表明分布式光纤监测系统技术可靠、采集实时、传输稳定、灵敏度高，可满足公路潜在滑坡的变形动态监测及预警预报，可供类似工程借鉴与推广，具有较高的经济价值及安全价值。     

基于Cesium的边坡可视化监测平台研究

针对目前边坡监测信息管理系统灵活性差、可视化程度低的问题,运用BIM软件搭建参数化传感器模型,利用倾斜摄影技术采集边坡地物影像数据进行三维边坡模型重构,基于Cesium.js框架搭建边坡可视化监测Web平台,融合了监测数据、传感器模型及边坡三维模型。结合某工程实例,验证监测Web平台实现边坡监测项目的可视化、监测数据的分析预警及动态统计查询的功能,可为相关边坡监测项目可视化技术应用提供参考。     

安定高速公路结构群健康监测平台设计

正在江西建设的安定高速公路沿线包含55座桥梁、2条隧道和100多个边坡,总长度51.595km。对于这样庞大而复杂的高速公路结构群,单一桥梁、隧道、边坡健康监测系统之间缺乏沟通与整合、容易形成"信息孤岛"、无法为整体安全管理提供方便。安定高速公路结构群健康监测平台以沿线桥梁、隧道、边坡结构群为对象,应用现代传感、网络通信、云计算等信息技术,结合现代结构健康监测技术,基于强大的安心云软件,实现整条高速公路结构群在云平台上实时在线显示安全状态,是一种全新的区域性平台管理模式。     

基于属性识别理论的风化花岗岩边坡施工安全动态评估

针对风化花岗岩边坡施工期安全影响因素多、机制复杂等特点,采用属性识别理论提出了边坡安全监测单元属性正常度评价标准,构建了基于安全监测的风化花岗岩边坡施工安全动态评价模型,实现了基于边坡施工期自动化安全监测数据的边坡施工安全动态评估,为边坡施工安全风险调控奠定了基础。     

高路堑边坡开挖稳定性与变形在线安全监测研究

以贵隆高速公路工程为背景,基于数值分析软件,对路域内一典型高路堑边坡的开挖过程进行了稳定性及位移分析,得到边坡开挖过程中安全系数、破坏模式以及地表位移的变化过程,并进行了高路堑边坡开挖过程中地表位移计算公式的理论推导,给出计算公式。同时,基于边坡在线安全监测系统对边坡地表位移、深部位移以及降雨量进行监测,并建立完整的边坡群监测系统和预警平台,实现了同一平台管理。研究结果表明:边坡开挖过程中,边坡安全系数及其对应破坏模式随着开挖进度不断发生变化,中部台阶设置有利于开挖边坡的整体稳定;边坡位移有限元分析结果与实际监测数据相符,表明边坡处于稳定状态。     

山区公路边坡排查工作流程及地质信息管理

针对当前山区高速公路边坡排查工作中存在的组织紊乱、资料管理无序等问题,通过对贵阳市绕城高速公路沿线278段边坡的排查分析,研究了隐患排查工作流程,以规范管理程序,实现公路边坡安全管理从事后处理向超前预防的转变。通过"贵州省路基管理及公路地质灾害监测系统"对所排查的成果进行信息化管理,实现了沿线高边坡地质灾害信息的在线查询,提升了工作效率和管理水平。     

基于综合监测信息的类土质边坡动态施工影响分析

以贵州镇胜高速公路一段类土质路堑边坡为依托,通过测斜仪、时域反射法(TDR)、固定式测斜仪、渗压计和雨量计在边坡监测中的综合应用,对比分析了人工监测和自动监测的数据,研究了降雨和施工对类土质边坡稳定性的影响,总结了时域反射法(TDR)、固定式测斜仪监测方法的优缺点及边坡自动监测的实现方式,初步实现了边坡基于施工过程监测...     

基于安全预警和养护策略的桥梁集群监测实践

近年来,桥梁运营阶段的安全问题逐渐凸显,基于现代传感、通信、大数据分析等信息技术的桥梁在线监测与预警系统是对传统桥梁运维模式的有效补充。不同于传统单体桥梁健康监测系统,针对数量大、分布广的常规结构体系桥梁,开发了一套基于安全预警和养护策略的区域桥梁群监测系统。同时探讨了监测系统的架构设计,研究了桥梁遴选、监测参数确定、传感器布设、监测数据处理及预警、预防性养护策略研究等关键问题。在上海某区的实践不仅为保障该区桥梁安全提供有效支持,也为相关研究提供借鉴。     

坝陵河大桥结构安全监测系统测点设计

传感器系统是桥梁安全监测系统的重要组成部分,而监测项目和传感器测点布置又是传感器系统首要解决的问题,它决定了监测系统的实用性、有效性和经济性,以坝陵河大桥结构安全监测系统为依托,论述了桥梁安全监测系统监测项目选择依据、传感器测点布置的原则与方法,并对坝陵河大桥加劲梁变形监测、加劲梁应力监测、索力监测、动力特性监测等重点监测项目测点布置设计进行了详细阐述。     

宁波明州大桥磁通量传感器智能拉索制作及应用

宁波明州大桥拉索安装施工中,为了确保施工质量和桥梁的运营安全,部分关键位置安装了磁通量传感器,其与联合开关箱、磁弹仪、GPRS无线传输等组成在线监测系统,对该桥的施工和运营状况进行实时监测.以该桥智能拉索制造为例,对磁通量传感器智能拉索的制作、标定、安装等进行介绍,为磁通量传感技术在桥梁缆索上的应用提供参考.     

某公路高边坡现场监测与分析

现场监测是保证边坡等岩土工程安全的重要措施之一，也是岩土工程设计、施工和运行的重要组成部分。通过对某边坡工程的现场调查，根据边坡监测原则和工程类比的思想，确定了现场监测的项目、监测仪器的埋设等工作。经过一年多的现场监测，得到了丰富的数据资料，在此基础上进行了分析研究，得出如了结论：边坡的开挖放炮对该边坡的表部和深部位移有一定的影响，边坡卸荷影响带大致在2．5m范围内；山体深部位受到温度的强烈影响；该边坡的稳定性良好。     

基于锚杆监测的单滑动面边坡动态预警分析及安全分级

为完善边坡锚杆监测预警理论及促进锚杆监测法的广泛应用,基于锚杆实际受力特征和边坡不稳定演变规律,开展研究以确定监测锚杆预警阈值和单滑动面边坡安全分级。首先,对于锚杆监测单滑动面边坡,待加固锚杆及监测锚杆施工完,锚杆灌浆体强度已稳定,将短时间内应力调整及变形发展稳定后的边坡状态定义为边坡初始监测状态。接着,考虑滑动面的抗剪强度参数、滑动面上水压力和地震的不利演变,开展平面应变数值模拟预演分析,获得相对于边坡初始监测状态的监测锚杆轴力增量和序列。再相对于边坡初始监测状态,采用边坡极限平衡稳定分析法分别获得不利演变导致的边坡滑动力增量和抗滑力减少量,从而拟合二者与监测锚杆轴力增量和的函数,并建立边坡动态稳定系数与监测锚杆轴力和的计算公式。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2013）等关于边坡安全等级和预警的规定,将锚杆监测边坡预警等级划分为：蓝色无警、黄色预警、橙色预警和红色预警。最后,设计了锚杆监测单滑动面边坡算例及2个不利演变独立工况,阐述了采用该方法进行边坡动态预警分析及安全分级的流程。结果表明：针对类似边坡,先结合已有相关资料合理预判边坡影响因素的不利演变规律,再采用该方法进行分析,可达到良好的预警效果。     

光纤光栅自感知预应力锚索在边坡加固中的应用

锚索是边坡加固工程的核心元件,对锚索施加预应力是提高其加固效果的重要途径。为对锚索预应力施工张拉过程进行监测,该文设计了一种光纤光栅自感知锚索:在锚索的钢绞线中心丝上设置凹槽,并在凹槽中用胶黏剂封装光纤光栅(FBG);同时为提高光纤光栅传感器监测量程,使中心丝在持荷状态下粘贴光纤光栅。以中心丝持荷值为变化参数,研究不同持荷值下光纤光栅传感器的监测性能。在某边坡加固工程中,采用该技术对预应力锚索的施工张拉进行了监测,传感器存活率为100%,并与现场张拉数据进行对比,二者误差很小,体现了自感知钢绞线在边坡加固工程中的实用性和可靠性。     

基于实时位移监测的风化花岗岩边坡安全风险动态调控技术

基于风化花岗岩边坡岩土体特性、开挖过程及防护结构施工工序,确定了边坡施工安全监测的重点部位,建立了以坡体位移监测为核心的自动化安全监测系统。通过安全监测信息反馈对风化花岗岩边坡安全风险进行动态评估,并结合工程实例,提出了边坡施工安全动态调控技术流程。