GNSS技术在怀新高速公路高边坡监测中的应用研究

摘要

湖南地区降雨较多，会诱发路堑高边坡的失稳。运营期高速公路中，路堑高边坡的失稳垮塌会对高速公路的通行和行车安全造成严重影响;但受限于施工监测环境，采用传统方法对运营期高边坡进行监测无论是便利性还是时效性都大大降低。因此，本文对某一运营期高速公路高路堑边坡开展信息化监测技术研究，主要开展了以下几点工作并得到了相关结论: (1)通过对怀新高速公路K1469+545～K1469+745边坡的现状、地形地貌、水文地质等进行了详细的了解，开展了风险评估工作并分析了风险等级的变化情况及原因，确定了该边坡目前的风险等级。 (2)分析了GNSS技术在边坡监测中的优势;并基于怀新高速公路K1469+545～K1469+745边坡特点，研究制定了边坡监控方案，并归纳总结了各类元件在工程现场安装的控制要点。 (3)利用ABAQUS有限元软件，通过强度折减法建立了边坡稳定性系数和位移变化之间的关系，并据此确定了位移分级预警阈值并制定了相应的预警机制，结合实测数据对边坡目前所处的变形阶段及稳定性情况进行了分析评价。 (4)采用SQL server数据库技术，对边坡监测预警系统进行改进，该系统由边坡信息模块、监测数据模块、雨量采集模块、系统权限管理模块、系统预警模块构成。不仅能够提供边坡位置信息、变形趋势信息、监测数据和预警信息等功能，实现了边坡数据查询、显示、管理和预警功能，为相关工作人员提供了一个良好的平台。

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摘要

第一章绪论

1.2 国内外研究现状

1.2.1 边坡监测方法研究

1.2.2 边坡监测技术的研究

1.2.3 边坡预警分级研究

1.3 研究内容

1.4 技术路线

第二章依托工程概况及其风险评价

2.1依托工程概况

2.2 边坡运营期安全风险评估结果分析

2.2.1 层次分析法确定各项指标权重

2.2.2 边坡安全风险评价分数计算

2.3 本章小结

第三章边坡智能监测技术及监测方案研究

3.1 GNSS变形监测概述

3.1.1 GNSS全球定位系统概述

3.1.2 GNSS定位测量原理

3.2 GNSS技术用于边坡变形监测的优点

3.3边坡监测方案

3.3.1边坡监测依据

3.3.2 监测为案

3.4监测系统元件安装与调试

3.5本章小结

第四章基于ABAQUS有限元分析的预警阈值研究

4.1 ABAQUS有限元分析中的强度折减法

4.1.1 基于ABAQUS的有限元分析

4.1.2 强度析减法基本原理

4.1.3 ABAQUS中强度折减法的实现

4.1.4 失稳判据研究

4.2 基于ABAQUS的边坡稳定性有限元分析

4.2.1 相关假定

4.2.2 模型几何尺寸和网格划分

4.2.3 模型边界条件和荷载施加

4.2.4边坡模拟结果分析

4.3预警信息报送和预警响应

4.4本章小结

第五章GNSS变形监测管理预警系统改进与应用

5 .1系统总体构架

5.1.1 系统改进原则

5.1.2 系统总体构架

5.2 系统功能模块设计与实现

5.2.1边坡信息模块

5.2.2 监测数据模块

5.2.3 雨量采集模块

5.2.5 系统权限管理模块

5.2.4 系统预警模块

5.3 数据分析

5.3.1 边坡内部位移结果分析

5.3.2 边坡地表位移结果分析

5.3.3监测数据分析

5.4本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

附录