高速公路边坡变形监测与分析

高速公路边坡变形监测与分析

潘品运

广州诚安路桥检测有限公司 广东广州 511431

摘要：本文旨在探讨高速公路边坡变形监测与分析的问题，并提出相应的解决方案。通过分析影响边坡变形的主要因素，结合具体项目的实际操作流程和数据分析结果，为该领域的研究提供实证依据。本文还提出了监测设备精度和可靠性问题以及监测数据处理和管理问题，并提出了优化监测数据处理和管理流程、应用人工智能技术等解决方案。本研究旨在为高速公路边坡变形监测与分析提供理论和实践的参考，以促进该领域的研究和应用。

关键词：高速公路边坡变形、监测技术、分析

引言：随着交通运输事业的迅猛发展和交通建设规模的不断扩大，高速公路的重要性逐渐凸显。而高速公路边坡变形问题的存在，给高速公路的运营和安全带来了很大的风险。因此，进行边坡变形监测与分析具有十分重要的意义。

一、导致高速公路边坡变形的因素

（一）自然因素

自然因素是导致高速公路边坡变形的一个重要因素，其中地质构造和地质条件是其中比较重要的因素之一。高速公路经过的地区地质构造不同，地质条件不同，因此其边坡变形的原因也有所不同。例如，地震是导致边坡变形的重要自然因素之一，强烈的地震活动可能会导致边坡的震动和位移，进而引起边坡的破坏和滑动。此外，气候和水文条件也会对边坡变形产生重要影响，例如雨水渗入边坡中，可能会导致边坡内部的土壤软化和沉降，加速边坡的变形和破坏。

（二）人为因素

工程建设和改造是可能导致边坡变形的重要人为因素之一，不规范的施工和施工质量问题也可能会导致边坡的变形和破坏。另外，维护不当和管理不善也可能会导致边坡的变形和破坏。例如，在施工过程中如果没有对边坡稳定性进行充分的考虑和设计，可能会导致边坡的结构和材料出现问题，从而引起边坡变形和破坏。而维护和管理不善，则可能导致边坡内部的水文问题得不到及时的处理和解决，进而加速边坡的变形和破坏。

二、高速公路边坡变形监测实践

在高速公路边坡变形监测实践中，通过安装监测设备，对边坡的变形情况进行实时监测和分析，以便及时发现变形趋势，并采取措施进行加固和修复，从而确保公路交通的安全。以某实际项目为例，该项目共设置了9个监测点，分布在边坡区域的主要位置，并监测水平位移、垂直位移和倾斜角度等指标。在监测过程中，我们发现了以下变形情况。首先是监测点E1，该点的水平位移数据在监测周期内（3个月）增加了5.6mm，垂直位移增加了3.1mm，倾斜角度增加了0.6度。通过对数据的分析，我们发现该点的变形趋势较为明显，需要及时采取措施进行加固。其次是监测点W1，该点的水平位移数据在监测周期内增加了2.7mm，垂直位移增加了1.4mm，需要及时采取措施进行维护。除此之外，其他监测点的变形情况相对较小，可以通过定期监测和维护来保证边坡的稳定性（表1）。通过高速公路边坡变形监测实践，我们不仅可以及时发现边坡的变形情况，而且还可以对监测数据进行分析，预测边坡的稳定性，并采取措施进行加固和修复。这不仅可以保障公路交通的安全，而且也可以提高公路的可持续使用性。

表1监测分析表

三、高速公路边坡变形监测过程中存在的问题

（一）监测设备精度和可靠性问题

一些低端的监测设备精度不高，可能存在误差，导致监测数据不准确。这些设备通常价格低廉，容易引起用户的注意，但在实际监测中却很难满足高精度、高可靠性的要求。其次，一些监测设备的使用寿命较短，需要经常更换维护，给监测过程带来一定的麻烦。此外，一些监测设备在复杂环境下的适应性不强，可能存在环境干扰等问题，影响监测精度和可靠性。这些监测设备的精度和可靠性问题对高速公路边坡的变形监测带来了一定的影响。首先，误报和漏报可能会导致安全风险的产生，从而给交通和行人的生命财产带来威胁。其次，监测数据不准确也会导致误判，浪费资源和时间成本。最后，设备维护和更换需要投入一定的人力、物力和财力，增加了监测成本和难度。

（二）监测数据处理和管理问题

由于监测设备数量较多，监测数据的来源也比较分散，数据量非常庞大，给数据处理和管理带来了困难。其次，由于数据种类繁多、来源不同，数据处理和管理涉及的技术、流程和系统非常复杂。此外，监测数据的质量参差不齐，有些数据存在噪声、缺失或误差等问题，需要进行修正和处理。这些监测数据处理和管理问题对高速公路边坡变形监测带来了一定的影响。首先，由于监测数据处理和管理的不规范，数据的可靠性和准确性无法得到保证，给边坡的安全稳定带来了潜在的风险。其次，数据处理和管理的复杂度和难度也使得监测数据的分析和决策变得更加困难，从而可能延误边坡的维护和修缮。最后，由于数据处理和管理的成本和难度较大，也会给监测过程带来一定的财务压力和管理负担

[1]。

四、优化高速公路边坡变形监测策略

（一）优化监测数据处理和管理流程

建立科学合理的数据采集、存储和处理流程，包括采集设备的选型和布设、数据传输方式和存储方式等方面的优化。其次，建立完善的数据管理系统，包括数据分析、决策支持等模块，实现对监测数据的快速处理和有效管理。通过建立科学合理的数据采集、存储和处理流程，以及完善的数据管理系统，可以提高监测数据的可靠性和准确性，并且实现对监测数据的实时处理和管理，为高速公路边坡变形监测和管理提供有力的技术支持和保障。同时，应加强人员培训和管理，提高监测数据处理和管理的技术和管理水平，确保数据的安全性和完整性。

（二）应用人工智能技术优化数据处理和管理

建立边坡变形预测模型，利用机器学习和人工智能等技术，对监测数据进行分析和处理，实现对边坡变形的预测和预警。其次，建立边坡变形智能管理系统，利用大数据、云计算等技术，对监测数据进行深度分析和管理，实现对边坡变形的全过程实时监控和管理。通过应用人工智能技术来优化数据处理和管理，可以有效提高监测数据的准确性和可靠性，实现对边坡变形的及时监测和预警，为高速公路边坡的安全和稳定提供保障。同时，应加强对人工智能技术的研发和应用，提高技术水平和应用能力，为高速公路边坡变形监测和管理提供更加先进、有效的技术支持[2]。

五、结语

总而言之，通过对高速公路边坡变形监测与分析的研究，我们深刻认识到边坡变形问题对高速公路运营和安全所带来的风险和影响。本文总结了导致边坡变形的各种因素，分析了监测实践中存在的问题，并提出了相应的解决方案。其中包括优化监测数据处理和管理流程、应用人工智能技术优化数据处理和管理等。这些措施的实施，有助于提高边坡变形监测的精度和可靠性，保障高速公路的安全运营。未来，我们还需要不断探索创新，引入新技术和新方法，进一步完善边坡变形监测体系，确保高速公路的安全和可持续发展。

参考文献：

[1]陈业斌. 某高速公路填石路堤有无码砌边坡稳定性分析及变形监测[J]. 技术与市场,2023,30(01):93-96.

[2]亓星,李俊,程关文,邢睿. 高速公路边坡变形自动化监测应用研究[J]. 四川轻化工大学学报(自然科学版),2022,35(05):95-100.

[3]王彦章. 高速公路高边坡变形监测与分析[J]. 山西交通科技,2022,(01):43-45+49.

[4]李志谋. 高速公路边坡处治中锚筋桩挡土墙组合片石反压的应用[J]. 西部交通科技,2021,(06):63-67.