一种道路边坡施工过程中监测预警方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及道路工程监测技术领域，尤其涉及一种道路边坡施工过程中监测预警系统。监测模块，实时监测反馈边坡内数据；具体包括对GPS测量仪的坐标和高程值实时监测和跨孔式岩体力学特性检测仪实时监测道路边坡岩体力学特性参数及影像资料；数据处理模块，对接收的所述边坡内数据进行处理、分析；具体包括单片机处理、分析所述边坡内数据，对异常情况信息进行反馈；预警模块，接收所述异常情况信息，报警器发出预警警报。本发明专利技术实施例通过GPS测量仪器和跨孔式岩体力学特性检测仪实时监测反馈边坡内数据，实现边坡工程施工开挖过程中和边坡工程施工后全程监测，实时警报边坡灾害隐患，提醒施工人员及时撤离现场，防止发生施工事故。

A monitoring and early warning method and system for road slope construction

The invention relates to the technical field of road engineering monitoring, in particular to a monitoring and early warning system in the process of road slope construction. Monitoring module, real-time monitoring and feedback of the data in the slope; specifically including real-time monitoring of the coordinates and elevation values of the GPS measuring instrument and real-time monitoring of the mechanical parameters and image data of the rock mass of the road slope; data processing module, processing and analysis of the received data in the slope; specifically including single-chip microcomputer processing and analysis of the number in the slope According to, the abnormal situation information is fed back; the early warning module receives the abnormal situation information, and the alarm sends the early warning alarm. In the embodiment of the invention, the data in the slope is monitored and fed back in real time by GPS measuring instrument and cross hole rock mass mechanical property detector, so as to realize the monitoring in the whole process of slope engineering construction excavation and after the construction of the slope engineering, real-time alarm the hidden danger of slope disaster, remind the construction personnel to evacuate the site in time, and prevent construction accidents.

【技术实现步骤摘要】
一种道路边坡施工过程中监测预警方法及系统
本专利技术涉及道路工程监测
，尤其涉及一种道路边坡施工过程中监测预警方法及系统。
技术介绍
随着我国道路交通建设的迅速发展，在公路新建过程中，出现大量的边坡工程。在道路边坡施工过程中边坡垮塌、滑坡会带来工程经济损失和人员伤亡事故，造成事故原因包括主观原因和客观原因；主观原因是边坡开挖时石方爆破用药量较大导致垮塌；边坡开挖后没有相应的防护措施，导致边坡裸露在空气中，由于长时间大面积受自然因素的作用，边坡发生物理变化，失稳垮塌；客观原因是边坡土质结构松软，开挖后土体丧失平衡力，引起滑移、倾覆；边坡基岩破碎，开挖时扰动太大，引起垮塌；边坡地基岩性为页岩或夹层土质为膨胀土，降雨后此类土质遇水膨胀，引起垮塌；边坡地下水丰富，长期浸泡引起基脚塌方；边坡岩层为顺层，开挖后岩体下滑，边坡垮塌；边坡施工红线范围外隐藏有软弱面或断裂面，边坡开挖后卸载失稳，引起垮塌。道路边坡主要的设计依据是地质勘查报告，根据《公路工程地质勘察规范》、《市政工程勘察规范》，道路地质勘察钻孔纵向平均间距一般在60～100米，横向范围一般在路基中线至两侧道路边坡施工红线，不能完全反应地质特征，导致道路边坡设计容易忽略局部地质条件差的地段，道路边坡施工时引发灾害，尤其是我国地形地质条件复杂的西南地区，此类情况尤为明显。因此对道路边坡工程前后进行实时监测其稳定性、超前分析边坡是否存在灾害隐患、准确定位边坡灾害范围、及时预警边坡灾害的系统非常重要。目前，对道路边坡工程的监测中常用位移观测法，即采用全站仪对观测点的坐标和高程进行观测，每隔数日对观测数据进行分析，判别边坡是否异常。这种观测方法主要存在以下不足：1、该方法通常不会在边坡工程施工开挖过程中监测，事实证明边坡工程施工开挖过程中由于扰动、卸载等原因导致滑移、坍塌等灾害发生的概率较大，存在较大安全隐患；2、该方法不具备智能报警的功能，边坡失稳产生灾害具有瞬发性，人为的定期分析坐标和高程数据的变化，再去判别边坡是否有异常的方式滞后、自动性差、预警不及时；3、该方法不能有效判别边坡失稳的范围，导致相关人员不能及时有效的解决边坡失稳的灾害。
技术实现思路
为克服现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供一种道路边坡施工过程中监测预警方法及系统，可在边坡工程施工开挖过程中和边坡工程施工后全程监测，实时警报边坡灾害隐患，提醒施工人员及时撤离现场，防止发生施工事故。一方面，本专利技术实施例提供一种道路边坡施工过程中监测预警方法，包括以下步骤：S1，设置GPS测量仪初始坐标和高程；S2，实时监测反馈边坡内数据；具体包括对所述GPS测量仪实际坐标和高程和跨孔式岩体力学特性检测仪对道路边坡岩体力学特性参数及影像资料实时监测；S3，对接收的所述边坡内数据在单片机内进行处理、分析；具体包括当监测的实际坐标和高程与初始坐标和高程的偏差超出规定范围或监测的岩体力学特性参数超出规定正常范围时发送异常情况信息；S4，接收所述异常情况信息，报警器发出预警警报。其中，所述步骤S2包括，所述GPS测量仪和跨孔式岩体力学特性检测仪均安装在探孔内；所述GPS测量仪分别靠近所述探孔顶部和底部；所述跨孔式岩体力学特性检测仪位于在所述探孔中部。其中，所述探孔为施工前在边坡顶横向净距50m范围内预设，所述探孔分为第一列探孔、第二列探孔和第三列探孔，所述探孔深度均不小于道路设计高至所述探孔顶部的高差。其中，所述第一列探孔与边坡顶横向净距B1为5m；第二列探孔与第一列探孔1031横向净距B2为20m，第三列探孔与第二列探孔横向净距B3为25m。其中，所述探孔列之间的固定杆顶部安装报警器，所述固定杆的高H4为0.8～1m；所述固定杆分为第一列固定杆与第二列固定杆。其中，所述第一列固定杆与边坡顶横向净距B5为15m；所述第二列固定杆位于第二列探孔与第三列探孔中间位置，所述第二列固定杆与第一列固定杆横向净距B6为37.5m；所述第一列固定杆与第二列固定杆行间距为25m。其中，所述步骤S3包括，对所述监测的边坡内数据及影像资料进行存储。其中，所述步骤S4包括，所述报警器发出警报显示预警范围。另一方面，本专利技术实施例提供一种道路边坡施工过程中监测预警系统，包括：监测模块，实时监测反馈边坡内数据；具体包括对GPS测量仪的坐标和高程值实时监测和跨孔式岩体力学特性检测仪实时监测道路边坡岩体力学特性参数及影像资料；数据处理模块，对接收的所述边坡内数据在单片机内进行处理、分析；具体包括当监测的实际坐标和高程与初始坐标和高程的偏差超出规定范围或监测的岩体力学特性参数超出规定正常范围时发送异常情况信息；预警模块，接收所述异常情况信息，报警器发出预警警报。本专利技术实施例提供一种道路边坡施工过程中监测预警方法及系统，通过GPS测量仪器和跨孔式岩体力学特性检测仪实时监测反馈边坡内数据，实现边坡工程施工开挖过程中和边坡工程施工后全程监测，实时警报边坡灾害隐患，提醒施工人员及时撤离现场，防止发生施工事故。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一种道路边坡施工过程中监测预警方法流程示意图；图2为本专利技术实施例一种道路边坡施工过程中监测预警系统结构示意图；图3为本专利技术实施例一种道路边坡施工过程中监测预警系统平面示意图；图4为本专利技术实施例一种道路边坡施工过程中监测预警系统图3中A-A横断示意图；图5为本专利技术实施例一种道路边坡施工过程中监测预警系统图3中B-B横断示意图；附图标记：监测模块-1GPS测量仪器-101跨孔式岩体力学特性检测仪-102数据处理模块-2预警模块-3边坡-4报警器-5探孔-103固定杆-104第一列探孔-1031第二列探孔-1032第三列探孔-1033第一列固定杆-1041第二列固定杆-1042单片机-201。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例一种道路边坡施工过程中监测预警方法流程示意图；如图1所示，包括以下步骤：S1，设置GPS测量仪初始坐标和高程；S2，实时监测反馈边坡内数据；具体包括对所述GPS测量仪实际坐标和高程和跨孔式岩体力学特性检测仪对道路边坡岩体力学特性参数及影像资料实时监测；S3，对接收的边坡内数据在单片机内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种道路边坡施工过程中监测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，设置GPS测量仪初始坐标和高程；/nS2，实时监测反馈边坡内数据；具体包括对所述GPS测量仪实际坐标和高程和跨孔式岩体力学特性检测仪对道路边坡岩体力学特性参数及影像资料实时监测；/nS3，对接收的所述边坡内数据在单片机内进行处理、分析；具体包括当监测的实际坐标和高程与初始坐标和高程的偏差超出规定范围或监测的岩体力学特性参数超出规定正常范围时发送异常情况信息；/nS4，接收所述异常情况信息，报警器发出预警警报。/n

【技术特征摘要】
1.一种道路边坡施工过程中监测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，设置GPS测量仪初始坐标和高程；
S2，实时监测反馈边坡内数据；具体包括对所述GPS测量仪实际坐标和高程和跨孔式岩体力学特性检测仪对道路边坡岩体力学特性参数及影像资料实时监测；
S3，对接收的所述边坡内数据在单片机内进行处理、分析；具体包括当监测的实际坐标和高程与初始坐标和高程的偏差超出规定范围或监测的岩体力学特性参数超出规定正常范围时发送异常情况信息；
S4，接收所述异常情况信息，报警器发出预警警报。


2.根据权利要求1所述的一种道路边坡施工过程中监测预警方法，其特征在于，所述步骤S2包括，所述GPS测量仪和跨孔式岩体力学特性检测仪均安装在探孔内；所述GPS测量仪分别靠近所述探孔顶部和底部；所述跨孔式岩体力学特性检测仪位于在所述探孔中部。


3.根据权利要求2所述的一种道路边坡施工过程中监测预警方法，其特征在于，所述探孔为施工前在边坡顶横向净距50m范围内预设，所述探孔分为第一列探孔、第二列探孔和第三列探孔，所述探孔深度均不小于道路设计高至所述探孔顶部的高差。


4.根据权利要求3所述的一种道路边坡施工过程中监测预警方法，其特征在于，所述第一列探孔与边坡顶横向净距B1为5m；第二列探孔与第一列探孔1031横向净距B2为20m，第三列探孔与第二列探孔横向净距B3为25m。


5.根据权利要求4所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞霄，蔡景毅，杜勤，夏涛，张静华，秦琴，张勤，吴高南，李若愚，李豪，唐亮，张天一，
申请(专利权)人：中国市政工程中南设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42