數(shù)字公路感知技術(shù) 課件26路面沉降監(jiān)測(cè)案例

智能交通授課課件TEACHINGRESOURCESDATABASEOFITSPPTTEMPLATE路面沉降監(jiān)測(cè)案例路面沉降監(jiān)測(cè)教學(xué)目標(biāo)掌握分析實(shí)際案例任務(wù)需求的能力懂得路面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作原理。掌握路面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成與各個(gè)部件的技術(shù)指標(biāo)，尤其是傾角式靜力水準(zhǔn)儀的安裝。過渡場(chǎng)景路面沉降監(jiān)測(cè)應(yīng)用案例工程概況路面沉降監(jiān)測(cè)應(yīng)用案例工程概況地面沉降面積大、類型復(fù)雜、危害多樣。地面沉降對(duì)環(huán)境、居民生活、工程建設(shè)的危害愈演愈烈，嚴(yán)重制約著社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。地面沉降屬于緩變型的地質(zhì)災(zāi)害，一般不易察覺，但形成之后又是不可恢復(fù)的，造成區(qū)域性的自然災(zāi)害極其嚴(yán)重。因此，在某種意義上，控沉也就是防沉，防沉是否有效與監(jiān)測(cè)直接相關(guān)，而預(yù)防地面沉降必須有完善的監(jiān)測(cè)設(shè)施，配套的監(jiān)測(cè)方法。過渡場(chǎng)景路面沉降監(jiān)測(cè)的基本原則及原理路面沉降監(jiān)測(cè)的基本原則監(jiān)測(cè)點(diǎn)的合理布置：根據(jù)監(jiān)測(cè)目的和設(shè)計(jì)圖紙，合理布置沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置。一般路線約100～200m左右在路中心設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)，橋頭、路堤高度大于4m的斷面，須設(shè)置左、中、右三個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性：選擇主要承載結(jié)構(gòu)下的地基，以最能反映主要承載結(jié)構(gòu)沉降情況的地基為主要考慮因素進(jìn)行選擇。同時(shí)，觀測(cè)點(diǎn)之間的間隔應(yīng)達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，以減少相互干擾。地面路基結(jié)構(gòu)物沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器、基準(zhǔn)液箱、靜力水準(zhǔn)儀、連通水管等組成，沿待監(jiān)測(cè)線路布設(shè)靜力水準(zhǔn)儀，通過聯(lián)通水管連接，監(jiān)測(cè)過程中保持基準(zhǔn)液箱中的液面穩(wěn)定。若監(jiān)測(cè)線路發(fā)生沉降，帶動(dòng)靜力水準(zhǔn)儀發(fā)生沉降，靜力水準(zhǔn)儀壓力（液位）相對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化，通過對(duì)比前后兩次采集到的數(shù)據(jù)，計(jì)算得出線路上各點(diǎn)的豎向沉降。路面沉降監(jiān)測(cè)的基本原理路面沉降監(jiān)測(cè)所達(dá)到的目的及結(jié)果

（1）可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，工作人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過登錄數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)時(shí)獲得變形值、變形速率、時(shí)程曲線圖，通過設(shè)定門限值進(jìn)行實(shí)時(shí)超限預(yù)警。

（2）實(shí)時(shí)掌握單監(jiān)測(cè)點(diǎn)當(dāng)前時(shí)間沉降數(shù)據(jù)，并對(duì)比分析最近兩期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化情況。可實(shí)時(shí)對(duì)比分析各橫縱斷面沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并可同時(shí)添加多期不同時(shí)間監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以便掌握不同時(shí)間下監(jiān)測(cè)點(diǎn)的發(fā)展規(guī)律；

（3）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，顯示，并可支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出，以便用于后期數(shù)據(jù)分析。

（4）通過自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變形數(shù)據(jù)并預(yù)警，實(shí)現(xiàn)對(duì)公路路面變形容許偏差管理值的實(shí)時(shí)把控，確保運(yùn)營安全。過渡場(chǎng)景路面沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)方案設(shè)計(jì)路面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)路面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)擬采用三級(jí)架構(gòu)模式，包括現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備、采集單元、中心系統(tǒng)和監(jiān)控終端?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備為靜力水準(zhǔn)儀。通過靜力水準(zhǔn)儀遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)地面路基沉降的沉降變形情況。

本系統(tǒng)實(shí)時(shí)判斷差異沉降Δh，監(jiān)測(cè)實(shí)測(cè)值與分級(jí)預(yù)警閾值的大小關(guān)系，確定預(yù)警等級(jí)。同時(shí)系統(tǒng)可根據(jù)業(yè)主要求，靈活定制預(yù)警結(jié)果發(fā)送方式（如短信、郵件），發(fā)送對(duì)象（和業(yè)主協(xié)商確定），并可根據(jù)預(yù)警等級(jí)結(jié)果啟動(dòng)相關(guān)應(yīng)急預(yù)案。路面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)預(yù)警路面沉降監(jiān)測(cè)方案根據(jù)調(diào)查設(shè)計(jì)資料，部分區(qū)域可能發(fā)生沉降變化，輕則造成路基產(chǎn)生不均勻沉降，重則造成結(jié)構(gòu)性破壞，直接影響運(yùn)營期安全。因此，有必要對(duì)危險(xiǎn)路段開展變形實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)估，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)不均勻沉降，減小安全隱患。本次監(jiān)測(cè)方案擬采用高精度壓差式靜力水準(zhǔn)儀對(duì)路基沉降變形開展智能監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌握路基動(dòng)態(tài)變化，以便及時(shí)采取措施，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，保障運(yùn)營安全。（1）在調(diào)查的危險(xiǎn)路段間隔5-30m布置測(cè)點(diǎn)開展智能監(jiān)測(cè)，以監(jiān)測(cè)路基整體變形發(fā)展情況。考慮到傳感器設(shè)備安裝、更換方便且不影響后期運(yùn)營維護(hù)、檢查，將觀測(cè)點(diǎn)淺埋于路基或者廊道一側(cè)。（2）對(duì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)段落開展監(jiān)測(cè)。其中威脅嚴(yán)重的地段，屬于重點(diǎn)監(jiān)測(cè)段落，可沿鐵路左幅和右幅路基平行設(shè)置2組靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)，智能監(jiān)測(cè)斷面測(cè)點(diǎn)布設(shè)間距為10-30m。（3）因靜力水準(zhǔn)儀的測(cè)量原理及安裝方法要求沉降觀測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)大致在同一水平面上，綜合考慮靜力水準(zhǔn)儀的安裝要求及施工條件，監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置于變形影響范圍以外且穩(wěn)固不宜被破壞處并定期校核。路面沉降監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)傾角式靜力水準(zhǔn)儀的安裝步驟1：取出總線采集模塊，在工位合適的位置固定。步驟2：將總線采集模塊的信號(hào)線連接至DTU模塊。步驟3：將總線采集模塊的電源線連接至電源。（12V電壓）傾角式靜力水準(zhǔn)儀的安裝步驟4：先取出傾角式靜力水準(zhǔn)儀（兩個(gè)）平躺放在工位桌面上。將兩個(gè)靜力水準(zhǔn)儀相對(duì)的水管相連。步驟5：將其中一個(gè)傾角式靜力水準(zhǔn)儀的另一端水管與水箱相連。另一個(gè)靜力水準(zhǔn)儀的另一端水管堵住。步驟6：將其中一個(gè)靜力水準(zhǔn)儀通過支架固定在工位上，另一個(gè)靜力水準(zhǔn)儀固定在觸發(fā)工裝上，通過觸發(fā)工裝來模擬沉降效果。步驟7：將傾角式靜力水準(zhǔn)儀連