路基沉降无线监测系统关键技术研究（可复制）.pdf

摘要西部山区的高等级公路建设中,桥隧比例很大,不可避免的出现大量软质岩石回填、高填方路基。从目前投入运营的高速公路来看,普遍反映出路基沉降问题较为严重。如何及时、准确地监测路基的沉降状况,掌握软质岩石路堤的变形规律变得尤为重要。线网络通信技术,设计开发了基于的路基沉降无线监测系统,系统包括沉降监测单元、数据采集单元、无线通信单元和数据库管理单元。此系统通过监测单元实时监测路基沉降信息,并通过数据采集单元进行数据采集及存储,通信单元可通过接口从数据采集单元获得监测数据,并将数据无线传输到远程的计算机管理中心,管理单元可对采集的原始数据进行分析、存储和显示,实现实时监测路基沉降状况的目的。系统根据路基在施工和工后期间的沉降数据,反算出路基的健康状况,并探求软质岩石路堤的变形规律,为以后在相同的地质环境下修建高速公路提供科学依据。路基沉降无线监测系统的设计和应用不仅具有重要的现实意义,而且具有重要的科学意义。它将对推动和发展数字化、智能化道路工程发挥积极地作用。关键词:路基,沉降监测,,数据采集本文以实时性、长期性和准确性为监测设计目标,结合传感器监测技术和无
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第一章绪论项目背景及研究意义本项目依托的柞小跛恍『高速公路是交通部规划的“四纵四横”八条西部开发大通道中包头一茂名西部大通道高速公路的重要路段之一,项目建设条件复杂,穿我国公路发展很快,特别是从年以来,国家实施积极的财政政策,高速公路第二。在我国公路建设取得巨大成就的同时,我们也清醒地认识到我国是一个多山的国家,山区面积占了国土面积的三分之二,山区的公路还属于低等级的公路。这样的公路已经不能满足社会经济发展的需要,建设社会主义和谐社会要求高速公路走进大山,改善山区交通不便、路况差的现状。公路建设是西部开发的战略重点,西部多山区,所以西部山区高速公路建设有其自身的特点。一方面,山区地势落差大,填、挖方量大,土源少,材料运输不便,这些使得山区高速公路路堤的修筑技术难度增大、投资增加;另一方面,由于隧道多,在加上削坡弃方和路堑挖方,会产生大量的弃渣、弃方,这些弃渣、弃方的处理,也成了山区高速公路建设遇到的一个棘手的问题。过秦岭大山脉,全线总长.,桥隧比例占路线总长的%,存在大量的隧道弃渣。根据《国家“十一五”科学技术发展规划》提出的“坚持节约优先ⅰ敖⒒肪秤押眯社会囊G蟆W跣「咚俟方ㄉ柚芯×渴褂盟淼榔拖髌缕阶魑B返烫盍稀D壳国内外有关硬质岩石填筑高路堤的研究相对较多。但柞小高速公路的隧道弃渣和削坡弃方中存在大量软质岩石,而有关软质岩石填筑路堤方面的研究较少,公路建设中尚无设计、施工技术规范和验收标准可循。软质岩石能否作为路堤填料以及如何用软质岩石填本项目来源于陕西陕西省交通厅“关于特殊软质岩石路堤浸水变形与修筑技术研究”的科技项目。在此背景下,以软质岩石填筑的高路堤跣「咚辍为对象,研究针对它的沉降监测数据采集系统,对软质岩石路基沉降进行长期监测,对高速公路的安全运营具有很大的现实意义,同时通过分析采集来的沉降数据,得到软质岩石路堤沉降规律,为以后山区高速公路建设提供重要的科学依据。这套沉降监测系统还可以应用于其它高层建筑沉降的监测。得到快速发展。到年底,我国公路通车里程已超过万公里,继续保持世界筑路堤就成为国内外公路,铁路建设亟待解决的问题。长安大学硕士学位论文
沉降监测现状基沉降的方法基本都采用传统方法一沉降板法。沉降板法是在道路施工期间在路基下铺随着社会的不断进步和物质文明极大地提高,高层及超高层建筑物越来越多,沉降是高层建筑物安全性的一个重要技术指标,直接关系到建筑物的正常使用年限。沉降监测很早就受到人们的重视,国家制定了高层建筑物沉降观测规范,提出了沉降监测基本要求,如观测点、观测时间和观测精度等⋯。对于高填方路堤,也制定了相应的在施工过程中路基沉降监测规范,规定在施工过程中每天监测的次数和精度等,根据监测的沉降量控制填土的速率和高度。现在监测路设一沉降板,记录其高度,在路基铺设完毕后测出沉降板高度,然后根据其差值来显示路基沉降状况。另外还有类似的水准测量法、监测桩法和沉降水杯法等。后来,随着电子技术和测量技术不断的发展,出现了更为精确地测量技术,如剖面沉降仪法。它是一种精密的测量仪器,可连续测读结构物下部的地表沉降量,不影响路基的施工。以上的监测方法基本上只能在施工期间进行,施工完成后,人们很难再准确的监测到沉降值。早期人们对施工完成后的高速公路都是定期对高速公路路面或建筑物地面进行检查,或者出现紧急情况时进行检测评估。此时建筑物往往已经出现较大的沉降或不均匀变形,评估和维修费用显著增加。随着蚨ㄎ幌低车挠τ貌欢戏⒄梗珿技术广泛地应用于地面沉降监测系统中。哂懈哺欠段Ч恪⒕ǘ雀摺⑺俣瓤臁⑷旌颉⑷远筒庹炯湮扌柰ㄊ拥扔点