[00132603]高填方变形无线远程综合监测系统及安装监测方法

1、课题来源与背景; 本发明涉及高填方变形监测领域,特别是一种高填方变形无线远程综合监测系统及安装监测方法。截至目前,有关高填方的专门技术规范尚未形成,高填方设计和施工均处于初级的经验积累阶段。因为设计方法不成熟,高填方施工过程中,工程师们常采用所谓的信息化施工技术,即通过人工频繁的变形观测监控施工过程,并及时将观测成果反馈,供决策者调整设计和施工时参考,但这只能依赖于工程师们的经验判断,而且,这些信息化施工技术多显得盲目与被动,且测量干扰因素多、误差大、耗时费力、无法达到实时监测。因此,高填方变形设计与施工经验不足,事故多发。 解决此问题最有效的途径就是开发一种新的监测系统,伴随施工过程和工后对高填方进行综合实时原位监测。依托教育部创新团队支持计划项目和甘肃省科技重大专项计划项目,研发的本系统可真正实现信息化设计和施工,有效减少高填方施工过程或工后沉降,对高填方边坡变形及地下水环境改变等可能引发的地质灾害提前预警,且具有重要的社会和经济效益。 2、技术原理及性能指标 工作原理：高填方变形无线远程综合监测系统由传感器系统、数据采集系统、无线传输系统和数据管理分析系统构成,高填方施工过程中和工后的多种信息能通过传感器系统和数据采集系统采集、存储数据,经过无线传输系统将数据信号传递到监测单位上网电脑的数据管理分析系统;安装步骤包括：传感器系统埋设安装、数据采集系统设计与安装、无线传输系统安装与调试、数据管理分析系统安装、监测系统实施。 性能指标： 1)对于所有山区修筑公路、铁路、机场、房屋建筑的填方高度大于20m的深挖高填项目,其高填方地基或高填方边坡变形和稳定采用单点沉降计、土压力盒、孔隙水压力计、土壤湿度传感器、测斜仪组成的传感器系统,通过数据采集系统采集数据、经过无线传输系统进行无线远程传输,最后通过使用者的上网电脑安装的数据管理分析系统进行无线远程综合监测,监测频率根据施工进度和关键工况设定; 2)高填方地基在施工过程和工后的沉降变形通过不同埋深的单点沉降计进行监测,即随着填方高度的增加,在不同设计高度处钻孔至原地面以下稳定持力层,埋设多个单点沉降计,既可测得分层沉降又可测得总沉降; 3)对于所有采用土壤湿度传感器监测地基土含水量的项目,根据软件通讯协议,添加高精密电阻,将其电流信号转变为电压信号,接入I型数据采集模块实现实时无线远程监测。 3、技术的创造性与先进性; 本发明针对现有高填方监测方法的不足和无线远程监测空白,发明了一种高填方变形无线远程综合监测系统装置,本发明的实施可对高填方施工过程与工后进行实时综合监测,有效解决高填方在时间和空间上变形与稳定监测难问题,具有高精度、自动化、实时化、远程控制等优点,适于恶劣环境和长期观测。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性 通过实践证实本发明技术成熟可靠,可用于所有山区修筑公路、铁路、机场、房屋建筑的深挖高填项目监测,安全性可靠。 5、应用情况及存在的问题 本发明目前已经在甘肃省陇南成州民用机场60m高填方工程、兰永一级公路3处高填方工程及银河国际高填方边坡工程等项目进行成功实践,未发现不良问题。 6、历年获奖情况 无