[发明专利]基于降雨条件下路堑边坡稳定性动态监测预警系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于降雨条件下路堑边坡稳定性动态监测预警系统及方法，待监测路堑边坡的每级边坡坡顶埋设有第一固定桩，每级边坡的坡脚处埋设有第二固定桩，边坡坡面转折处设置有导轮，导线的一端与第一固定桩固定连接，导线沿坡面依次绕过每个导轮，导线的另一端与第二固定桩固定连接，每级边坡的坡面对应的导线上连接有高精度位移监测传感器；整个待监测路堑边坡的中部安装有雨量监测装置；还包括数据采集收发装置、数值分析及数据统计模块、预警分析平台、预警报告平台。本发明对路堑边坡的参数进行实时动态监测，数据稳定性高，结合未来天气情况对边坡后续可能产生的滑坡进行预警，提高了预警准确性、时效性，省时省力，更安全、经济。

技术领域

本发明属于地质灾害防控技术领域，涉及一种基于降雨条件下路堑边坡稳定性动态监测预警系统及方法。

背景技术

公路运输灵活多变、运量大、速度快，但我国幅员辽阔，地形、地质条件复杂，由降雨引起的泥石流、滑坡等公路地质灾害频繁发生，严重威胁了人们的生命和财产安全，给交通运输行业和社会经济的发展带来了巨大损失。路堑边坡是公路工程的重要组成部分，不良气候条件下的路堑边坡是否稳定，是保障公路运输安全的重要因素，鉴于此，对路堑边坡的动态监测和灾害预警具有重要工程意义和现实意义。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：采用全站仪或者其他类似的现场人工现场监测边坡稳定性的传统方法测试结果比较准确，但其监测周期长，劳动力消耗大，且在公路运行期时，人工测试极为不安全，再者，在极端恶劣天气条件下，不能够及时地动态地监测边坡稳定性。

中国专利文献CN104655101A于2015年5月27日公开了一种高精度导线式全断面边坡稳定性监测预警系统，采用导线将位移传感器与应力传感器相连，传感器监测数据均来源于导线的形变，监测数据来源重复，而导线的变形受气候条件、人为破坏等因素的影响较大(如大风，雨雪或冰雹天气等)，无法对导线形变的真实性来源做出准确判断。同时该方法中用一根导线测定全断面的位移，当其中某一级边坡产生较大位移且其余多级边坡位移较小时，整个监测系统可能导致监测结果失效的现象，且直接以监控位移与拉力判断边坡的稳定状态具有一定的不确定性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于降雨条件下路堑边坡稳定性动态监测预警系统，能够对路堑边坡的参数进行实时动态监测，监测数据稳定性高，结合未来天气情况对边坡后续可能产生的滑坡进行预警，提高了预警准确性、时效性，省时省力，更安全、经济，为自然灾害到来前的快速护坡加固提供重要理论支撑，解决了现有技术中存在的问题。

本发明的另一目的提供一种基于降雨条件下路堑边坡稳定性动态监测预警方法。

本发明所采用的技术方案是，一种基于降雨条件下路堑边坡稳定性动态监测预警系统，待监测路堑边坡的每级边坡坡顶埋设有第一固定桩，每级边坡的坡脚处埋设有第二固定桩，边坡坡面转折处设置有导轮，导线的一端与第一固定桩固定连接，导线沿坡面依次绕过每个导轮，导线的另一端与第二固定桩固定连接，导线与相应坡面保持平行，每级边坡的坡面对应的导线上连接有高精度位移监测传感器，用于监测各级边坡的实际位移；

整个待监测路堑边坡的中部安装有雨量监测装置，用于监测边坡降雨量；

所述监测预警系统还包括：

数据采集收发装置，用于接收高精度位移监测传感器及雨量监测装置的监测数据，并发送到预警分析平台；

数值分析及数据统计模块，用于根据待监测路堑边坡的各级边坡位移、边坡降雨量与边坡安全系数的规律拟合得到模型系数，发送至预警分析平台；

预警分析平台，用于将实时监测的边坡实际位移、边坡降雨量输入边坡稳定性预估模型，确定边坡的实际安全系数，并通过预警报告平台发出预警信息。

进一步的，所述待监测路堑边坡的每级边坡之间的连接段为平台。