高速公路路基灾变信息化应急抢险技术及应用

发布时间：2017-08-29 10:02

  本文关键词：高速公路路基灾变信息化应急抢险技术及应用

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【摘要】：高速公路在建设和运营阶段因内外因素作用常常发生滑坡、崩塌、泥石流等路基灾变,这些路基灾变的频频发生严重危及了公路路网的运营安全、人生安全和造成巨大的经济损失。传统的路基灾变应急抢险工作虽然有一定的经验基础,但在技术层面上往往局限在单一或者少数学科上。监测技术、互联网技术和通讯技术的快速发展以及相互融合让应急抢险工作有了往更高效、更实时、更信息化和智能化方向发展的可能。信息化应急抢险就是充分利用勘察技术、监测技术、互联网技术、通讯技术快速获取各类信息并应用到应急抢险工作中。开展这方面的研究对于高速公路的高效运转和减少人员伤亡以及经济损失具有重要意义。本文在路基工程的理论基础上,结合其他学科领域的知识和技术,开展了以下几个方面的研究工作:首先,详细描述了滑坡、崩塌、泥石流三类典型路基破坏形式并结合力学分析,阐述了路基变形破坏的的模式和破坏所需要满足的条件,有助于在灾害发生时快速识别灾害;同时,通过对滑坡、崩塌和泥石流的演化过程分析,简要地研究和解释了产生路基灾害的因素。其次,系统地研究了传统和目前常用的监测技术,并简要地描述了监测技术的原理和应用以及详细分析了各类监测技术的优点和缺点。通过比较各类监测技术和它们所应用到的领域,总结出了目前常用的监测方法。再次,从物联网的角度,研究了边坡监测系统在前端数据采集单元、数据传输单元、后端数据处理单元中所应用到的主要技术。如前端数据采集单元是从工程目标中采集信息,采用技术主要是传感技术,重点阐述了传感器的分类和选用原则;数据传输单元应用到的技术主要是传输技术包括有线传输技术和无线传输技术,并阐述了各类传输技术的优点和缺点以及网络层中各个设备之间的通讯链路;后端数据处理单元则简要总结了物联网信息处理的技术和方法,重点研究了信息的存储和数据的预测预警。最后,通过工程实践,以渝黔高速公路RK1058+600处路堑边坡应急抢险项目为例并结合云眼边坡监测系统,分析了整个应急抢险的工作流程,并解释了怎样把各类技术应用到抢险工作中。
【关键词】：边坡变形 物联网 信息化 应急抢险
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景及研究意义9-10
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意义10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 路基灾变机理模拟和稳定性分析理论11-12
• 1.2.2 监测技术应用12-13
• 1.2.3 应急抢险工作13-14
• 1.3 本文的研究内容、技术路线14-16
• 1.3.1 研究的主要内容14
• 1.3.2 技术路线14-16
• 第二章 路基灾变的主要形式和发生机理16-28
• 2.1 典型路基破坏模式分析16-24
• 2.1.1 公路典型路基变形破坏分类16-18
• 2.1.2 公路路基破坏模式和条件18-24
• 2.2 路基各类变形破坏机理及影响因素分析24-27
• 2.2.1 路基灾变机理分析24-25
• 2.2.2 路基灾变影响因素分析25-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第三章 变形监测的技术与方法28-36
• 3.1 变形监测的技术28-33
• 3.1.1 接触式变形监测28-31
• 3.1.2 非接触式变形监测31-33
• 3.2 变形监测的方法33-34
• 3.3 本章小结34-36
• 第四章 基于边坡监测物联网系统的信息化技术36-52
• 4.1 基于传感技术的信息的获取36-39
• 4.1.1 传感器的分类37
• 4.1.2 传感器的选用原则37-39
• 4.2 基于通信技术的信息的传输39-43
• 4.2.1 信息传输方式39-42
• 4.2.2 信息传输通讯链路42-43
• 4.3 数据信息的处理43-46
• 4.3.1 物联网数据的特点43-44
• 4.3.2 物联网数据的处理的关键技术44-46
• 4.4 变形监测物联网数据预警模型46-50
• 4.4.1 GM（1,1）预测模型的建立46-49
• 4.4.2 GM（1,1）预测模型的精度检验法49-50
• 4.5 本章小结50-52
• 第五章 路基灾变信息化应急抢险技术应用实例52-71
• 5.1 工程案例介绍52
• 5.2 应急决策工作及指挥52-53
• 5.3 地质信息获取和分析53-57
• 5.3.1 气象与水文53
• 5.3.2 岩土体工程地质特征53-56
• 5.3.3 边坡坡体地质结构56-57
• 5.4 灾变体变形机理和稳定性评价57-61
• 5.4.1 灾变体变形机理57
• 5.4.2 稳定性评价57-61
• 5.5 监测数据的获取和分析61-66
• 5.5.1 监测点的布置61-62
• 5.5.2 监测数据的采集62-63
• 5.5.3 数据的传输63-64
• 5.5.4 数据分析64-66
• 5.6 监测数据的管理和预警分析66-69
• 5.6.1 数据的管理66-67
• 5.6.2 数据预警分析67-69
• 5.7 本章小结69-71
• 第六章 结论与展望71-73
• 6.1 结论71
• 6.2 展望71-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-77
• 附录77-79
• 在学期间的科研成果及发表的论著79

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本文编号：752660