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自从进入到21世纪以来，我国交通运输事业迅猛发展，而公路工程可谓是极其重要的项目，公路建设环节的边坡地质监测可谓是极其重要的工作，高速公路边坡监测可以及时发现边坡不稳以及外界环境的诸多影响，特别是山区岩土边坡所处地质环境较为繁杂，同时也面临着诸多的问题，所以，必须对以上多个区域实施重点监测，从而达到更佳的监测效果。边坡监测的过程中，需要做好数据采集，此时就应当利用自动化在线检测系统，发挥其应用优势，保证边坡监测的实时性以及准确性。特别是在易出现滑坡的区域，运用在线监测系统可以使监测人员免受自然条件的威胁，同时也可保证高速公路建设的可靠性与安全性。而本文则主要以某高速公路工程为例进行分析，探讨了自动化在线监测系统在边坡监测中的应用，详见下述。
一、项目概况
此高速公路工程需监测的边坡共有五个，现阶段均运用锚杆格梁种植坡面防护方案。
二、边坡开挖防护施工的重要性
高速公路工程施工环节，边坡区域易出现失稳滑坡等诸多问题，此问题的出现将会致使支护方案发生变化，此时就应及时应对问题，并将问题扼杀在襁褓中，减少安全事故。
经分析后可知，山体滑坡问题的出现大多由于监测过程数据不精准、不可靠，因此，必须对边坡区域实施重点监测，做好实时监测，同时在恶劣环境下保证数据的准确性、稳定性以及真实性，营造安全的边坡施工环境。经分析后发现，高速公路边坡监测环节拥有自动化在线监测系统具有一定的必要性，此系统的应用具有诸多优势，比如，运行效率高，可实时监测，监测范围广等等，接下来则主要针对自动化在线监测系统的内部结构组成进行分析与预测，以下为详细叙述。
三、自动化在线监测系统的内部组成
从业务逻辑层面进行分析，而后可将自动化在线监测系统分为三个重要组成，分别为应用层、感知层以及网络层。值得一提的是，应用层的工作主要分为用户服务以及监测对象。感知层则可分为网络以及现场传感器两个部分。网络层主要运用通信系统网络。应用层的运行过程中主要负责数据接收、数据存储以及计算，尽可能保证数据信息的可靠性以及稳定性[1-2]。
四、技术实现过程
在高速公路工程项目分布式光纤监测系统主要运用物理用光时域分析技术，如若此时注入一束激光，那么光纤中的每一点都会产生布里渊光散射效应，布里渊散射光的中心与光纤各点轴向呈线性关系。此时可通过技术分析以及调节等方式，对光线中的每一点进行分布式检测。
高速公路项目施工现场运用光纤传感网络，并将其贴敷于山体边坡表面，亦或是至于边坡内部，如若边坡结构出现变形以及不稳等诸多情况，那么必然会给应变光纤受激布里渊散射效应频移带来直接影响，使之发生变化，这时就可对光纤应变量进行监测，发挥系统的应用优势，并对边坡结构型变量予以计算，并对数据进行分析、存储以及提取，从而获取边坡形变变化量，并掌握其变化趋势，在此过程中发现变化规律，进而使得所获取的数据更加精准、可靠，具有一定的参考价值，同时也可保证边坡结构的稳定性以及可靠性[3-4]。
五、高速公路边坡监测过程中自动化在线监测系统的应用
高速公路边坡监测过程中自动化在线监测系统的应用过程中，常见的项目有以下几点，详见下图2.
（一）监测边坡表面变形情况
如若坡体应力状态发生变化，那么此时鞭炮戒指也会出现不同程度的变形，如若变形达到一定程度，那么坡体内部将会形成贯通性滑面。简而言之，边坡变形可谓是边坡稳定性状态的典型特点，对边坡表面变形及其发展规律进行监测尤为必要，同时也是对边坡稳定状况进行判断的重要途径。对此高速公路工程边坡监测手段进行分析，然后可知五个边坡均运用锚竿格梁支护，以及提高防护的稳定性以及可靠性。总之，边框表面变形监测均通过以上路径得以实现，从而保证监测效果，确保监测数据的真实性与精准性[5-6]。
（二）监测边坡深度变形
对此公路工程施工建设方案进行分析，然后发现深部变形监测主要运用钻孔内测斜管，将其作为有效载体，从而达到实时监测的目的。在完成钻孔工作后，还需妥善安放侧斜管。并在边坡主滑动方向选取斜管刻槽，将传感光纤放置其中，而后在固定于钻孔内。
值得一提的是，随着时间的推移测斜管易受滑坡推动力的影响从而出现变形挡住的问题，那么此时就可借助侧斜管的变形程度进一步确定滑坡体的深部变形情况。测斜管的应用发挥了极其重要的作用，不仅可以抗滑，同时还能起到信息传输的作用。运用侧斜管对边坡深部变形情况进行监测，不仅可以保证数据的真实性，还能使得数据参数更加可靠，具有一定的参考价值。对测斜管状态进行分析以及观察，有利于确定滑坡体的安全状态。
结合此高速公路项目中边坡施工情况，而后可确定边坡监测主要涉及以下几项工作，分别有内部位移监测、支护结构变形检测以及表面位移监测[7-8]。
六、系统总体架构
指高速公路边坡监测所运用的自动化在线监测系统内部架构如下。主要包括计算机应用系统、边坡现场分布式应变光纤监测网、数据采集通信服务器、通信过、光纤接线盒、通信光等等。利用此自动化在线监测系统，不仅可以对边坡进行实时监测，同时还能实时预警，有效发挥互联网加的应用优势，从而体现其功能上的特点。
七、分布式光纤布设方案
对高速公路边坡施工的实际情况进行分析，而后选择边坡的重点范围，选择最适宜的光线不设方案。可在重点区域设置边坡深部变形监测孔，利用多个监测，对边坡的稳定性进行实时检测。与此同时，还需埋设光纤，将其与斜管内的光纤联为整体，从而保证监测效果。
在埋设光纤的过程中应当尽可能做到不抗拉、不扭曲，避免出现过度弯曲的情况，从而减少损耗，除此之外，还应当通过主动奉献的方式，减少光缆承担的压力，需要注意的是，奉献时不可施加过多的张力，以免超出弹性范围。应尽可能运用盘线架，或在盘孔内穿入管棒，振动光缆盘进行放线。除此之外，还应当避免人为踩踏以及剧烈撞击等。最后，应变光缆的承揽环节需要施加适宜的压力，如若所测量的压力较小，那么就应当在测量环节施加张力。特别是在对拉应变进行测量时，需要在敷设时保证自由态，以此为基础适当的增加少量张力，从而获取更加准确的数据信息。
结束语：
综上所述，本文主要针对高速公路边坡监测中心向自动化无线监测系统的应用相关问题进行分析，提出了自身的见解与看法，以期为有关研究人士带来借鉴与参考。经分析后可知自动化无线监测系统的应用具有诸多优势，不仅可以保证监测数据的真实性与准确性，还能避免给边坡结构带来不利影响，真正实现在线监测、实时监测的目的，同时也达到了更高的检测效果。在项目中主要运用布里渊光时域分析技术，此技术的应用过程中须将应变光纤组成的光纤传感网络敷设于边坡表面，亦或是置于边坡内部，若边坡整体结构发生变化，那么此时可对光纤应变量进行在线监测，并对所获取的数据进行提取、分析与存储，确保边坡结构的安全性、可靠性以及稳定性。
参考文献：
[1]刘琼.运营期高速公路高路堤边坡养护设计及效果验证[J].广东公路交通,2017,43(6):55-60.
[2]胡琪堂.基于深部位移曲线特征的公路边坡稳定性评价方法研究--以云南省武易高速公路为例[D].安徽理工大学,2017.
[3]黄举松,卿翠贵,姚文杰等.浅析已运营高速公路高边坡安全风险防控工作研究[J].西部资源,2017,14(2):123-125.
[4]刘中帅.抗滑键加固渝黔高速公路顺层岩质边坡模拟研究[J].重庆交通大学学报（自然科学版）,2017,36(2):49-54,84.
[5]张金城.基于传感器网络的高速公路边坡监测系统研究[J].建筑工程技术与设计,2017,18(12):5440-5440.
[6]杨皓翔,李涛,张招金等.基于拉格朗日插值法的新陈代谢模型在边坡位移监测中的应用[J].安全与环境工程,2017,24(2):33-38.
[7]沈威.高速公路路基高边坡变形监测与锚固处治措施[J].交通世界（上旬刊）,2017,14(5):72-73.
[8]元德壬,温博,陈从新等.彭家湾古滑坡体的破坏机制及处置技术初探[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版）,2017,41(2):318-323.
论文作者:刘显军
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/22
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