山區(qū)公路路基災(zāi)變過(guò)程控制理論與動(dòng)態(tài)調(diào)控技術(shù)

文/圖 招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司

在我國(guó)超過(guò)200萬(wàn)公里的山區(qū)公路建設(shè)與運(yùn)營(yíng)中，路基災(zāi)害發(fā)生的頻度和總量不斷增加，嚴(yán)重影響了公路網(wǎng)運(yùn)營(yíng)安全和運(yùn)輸效率的發(fā)揮。在科技部、交通運(yùn)輸部、重慶市主持的重大科技項(xiàng)目支持下，山區(qū)公路路基災(zāi)變過(guò)程控制理論與動(dòng)態(tài)調(diào)控技術(shù)項(xiàng)目組聚焦山區(qū)公路防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)瓶頸與需求，歷時(shí)10年聯(lián)合攻關(guān)，突破了山區(qū)公路路基災(zāi)變控制、智能監(jiān)控預(yù)警、災(zāi)變動(dòng)態(tài)調(diào)控等相關(guān)理論與技術(shù)瓶頸，開(kāi)發(fā)了災(zāi)害防治系列新結(jié)構(gòu)、監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備及云平臺(tái)，廣泛用于山區(qū)公路路基災(zāi)害防控，取得了一些創(chuàng)新成果。

構(gòu)建了山區(qū)公路路基災(zāi)變過(guò)程控制理論。通過(guò)災(zāi)害體演變過(guò)程的宏觀變形破壞現(xiàn)象與穩(wěn)定性關(guān)聯(lián)特征研究，揭示了災(zāi)變體演化過(guò)程與致災(zāi)機(jī)理、工程結(jié)構(gòu)與災(zāi)變體協(xié)同作用機(jī)制，提出了路基災(zāi)變過(guò)程控制理論；建立了典型路基不同破壞模式下的穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法和全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型；為路基災(zāi)害的過(guò)程控制和防災(zāi)減災(zāi)提供了理論支撐。

監(jiān)控設(shè)備

建立了山區(qū)公路路基災(zāi)變動(dòng)態(tài)調(diào)控技術(shù)體系。運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)-力學(xué)理論、數(shù)值仿真和物理模擬與工程試驗(yàn)，建立了以調(diào)控時(shí)機(jī)、調(diào)控部位、調(diào)控方式及動(dòng)態(tài)優(yōu)化為核心的路基災(zāi)變“智能監(jiān)測(cè)-實(shí)時(shí)反饋-動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)-工程調(diào)控”動(dòng)態(tài)調(diào)控技術(shù)體系；發(fā)明了讓壓型抗滑樁結(jié)構(gòu)、讓剪讓壓型樁錨結(jié)構(gòu)、復(fù)合式鋼結(jié)構(gòu)等7種路基災(zāi)變調(diào)控新結(jié)構(gòu)；為路基災(zāi)害的過(guò)程控制和防災(zāi)減災(zāi)提供了技術(shù)與手段。

三維立體監(jiān)測(cè)

開(kāi)發(fā)了山區(qū)公路路基災(zāi)害全天候監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備與云平臺(tái)。研發(fā)了遠(yuǎn)距離非接觸式激光位移監(jiān)測(cè)、RFID危巖監(jiān)測(cè)、智能北斗位移監(jiān)測(cè)等山區(qū)公路路基災(zāi)變自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備；提出了公路路基災(zāi)變監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)非冗余優(yōu)化布設(shè)方法，構(gòu)建了以災(zāi)害體表面位移、內(nèi)部位移、防護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變、滲流場(chǎng)監(jiān)測(cè)為主體的多維多場(chǎng)遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)體系；建立了路基災(zāi)變分級(jí)預(yù)警和應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制，開(kāi)發(fā)了山區(qū)公路路基災(zāi)害全天候監(jiān)測(cè)與預(yù)警云平臺(tái)；全面提升了山區(qū)公路安全監(jiān)測(cè)預(yù)警能力。

云眼智能監(jiān)控平臺(tái)

成果獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利20項(xiàng)、實(shí)用新型6項(xiàng)、軟件著作權(quán)5項(xiàng)，編寫(xiě)行業(yè)規(guī)范5部、專(zhuān)著4部，發(fā)表論文72篇（SCI/Ei收錄30篇），獲重慶市高新技術(shù)產(chǎn)品1項(xiàng)，入選交通運(yùn)輸部重大科技創(chuàng)新成果庫(kù)1項(xiàng)。

成果廣泛應(yīng)用于重慶、西藏、廣東、貴州、福建等多個(gè)省市公路建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和應(yīng)急搶險(xiǎn)工程，為山區(qū)公路路基災(zāi)害的應(yīng)急處治和防災(zāi)減災(zāi)提供了有力支撐，取得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。