【四川交通】毫米级精度！这项技术可实现高速公路边坡灾害全天候实时监测

四川省交通宣传中心提供

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当前高速公路边坡灾害监测受限于较高的监测设备成本，只能对重点边坡进行监测，但往往发生边坡灾害的点位却没有在监测范围内，且边坡灾害具有突发性，从而造成较大的人员伤亡和经济损失。为解决上述问题，蜀道集团研发了基于“前期观测”与“长期监测”的高速公路边坡灾害地表变形监测技术。

技术介绍

该技术基于毫米波雷达边坡监测设备精度高（3~5毫米）、采样频率高（每秒10次）、监测距离达1公里、成本低的优点，与GNSS等监测设备相结合可弥补监测设备成本较高的缺点，建立了边坡灾害普查的“前期观测”方案与重点边坡“长期监测”方案，实现了低成本、由点到面的高速公路边坡灾害的全天候实时监测。

▲毫米波雷达的现场安装效果图

▲现场角反安装效果图

前期观测

针对存在边坡灾害风险隐患的点位先期采用毫米波雷达进行观测，使用1-2部毫米波雷达，在坡面设置若干角反（金属观测标），实现整个坡面的地表位移观测，了解边坡的变形趋势，分析边坡的危险性，为边坡防治工程及长期监测提供支撑。

▲毫米波雷达前期观测布设示意图

长期监测

确定边坡存在较大位移量后，根据不同边坡具体工程地质条件，综合使用GNSS、毫米波雷达、雨量计、深部位移计及裂缝计等多种监测设备，对边坡开展长期监测，及时收集动态数据，通过在长期监测方案中引入毫米波雷达，可降低工程总造价，并与GNSS北斗监测数据相互印证，降低设备误报警率。

▲多种设备的长期监测布设示意图

应用案例

泸石高速紫雅场边坡

前期观测应用案例

经过2022年“9·5泸定地震”之后，泸石高速紫雅场边坡开始出现变形迹象，严重威胁泸石高速公路建设安全。2022年11月对现场勘查，选择毫米波雷达对边坡进行地表位移监测。总计布设两台雷达及9个角反。角反纵向主要分布在两个剖面，两台雷达分布在坡面左右两侧。2023年6月7日之后，所有的角反数据均有较为连续的位移数据产生，且与5月份相比有较为明显的加速迹象，并发布预警信息。在同年7月份发生了表层滑坡。

▲2023年5月边坡全貌图

▲滑坡现场图

汶马高速K231边坡

长期监测应用案例

在汶马高速K231边坡，联合使用毫米波雷达和GNSS，并综合使用雨量计、深部位移计及裂缝计等多种监测设备，获取多源监测数据，为自动化预警提供数据基础。经过验证，现场布设在同一点位置的毫米波雷达和GNSS的累计变形监测结果相互吻合，两种设备监测数据相互印证可提高监测准确性，并可节约边坡监测成本。

▲K231边坡布设点位示意图

本技术成果已在雅西、峨汉、九绵、泸石等多条高速公路推广应用，提升了边坡地质灾害监测预警精准性和有效性，降低了边坡地质灾害监测成本，提高了地质灾害应急响应效率，取得了显著的经济、社会效益，具备良好的推广应用价值。

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