公路地基沉降在线监测方案
时间:2025-07-24
涉川
方案介绍
本方案通过在公路地基关键部位布设高精度沉降监测传感器和数据采集传输系统,实现对地基沉降变化的实时监测与预警,及时掌握不均匀沉降、沉陷趋势等结构变化,为公路运维、病害预防与灾害响应提供科学依据。
本方案通过在公路地基关键部位布设高精度沉降监测传感器和数据采集传输系统,实现对地基沉降变化的实时监测与预警,及时掌握不均匀沉降、沉陷趋势等结构变化,为公路运维、病害预防与灾害响应提供科学依据。

监测目标
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实时获取公路地基沉降数值与变化趋势
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分析地基沉降发展速度与不均匀沉降风险
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实现异常沉降预警,保障行车安全和结构稳定
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为地基加固、维修设计和灾害应急决策提供数据支持
需求分析
公路地基在长期交通荷载、地下水波动、软土压缩、降雨或施工扰动等因素影响下易发生沉降,尤其在高填方、软土地基、桥头跳车、隧道进出口等位置。不及时掌握沉降变化可能导致路面开裂、塌陷等严重事故,因此亟需高频率、自动化、远程化的在线监测手段。
公路地基在长期交通荷载、地下水波动、软土压缩、降雨或施工扰动等因素影响下易发生沉降,尤其在高填方、软土地基、桥头跳车、隧道进出口等位置。不及时掌握沉降变化可能导致路面开裂、塌陷等严重事故,因此亟需高频率、自动化、远程化的在线监测手段。
监测方法
通过在监测断面设置自动沉降传感器、测斜仪、土压力计及裂缝计等设备,配合数据采集终端和无线通信模块,形成自动化监测网络,并将数据实时上传至监测平台进行集中分析与预警。
通过在监测断面设置自动沉降传感器、测斜仪、土压力计及裂缝计等设备,配合数据采集终端和无线通信模块,形成自动化监测网络,并将数据实时上传至监测平台进行集中分析与预警。
应用原理
采用激光位移、磁致伸缩、电阻应变等原理的沉降传感器,测量地基或结构垂直方向的位移变化,结合时间序列算法进行沉降速率计算及趋势分析。
采用激光位移、磁致伸缩、电阻应变等原理的沉降传感器,测量地基或结构垂直方向的位移变化,结合时间序列算法进行沉降速率计算及趋势分析。
功能特点
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实时监测沉降数据并自动上传平台
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多点分布式布设,精准反映地基变形过程
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设定阈值自动告警,支持短信/微信/平台推送
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支持可视化趋势分析和报表导出
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支持太阳能+锂电供电,无需外接电源
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系统可拓展测斜、裂缝、水位等多因子联合监测
硬件清单
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沉降监测传感器(分体式/一体式)
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多通道数据采集仪(DTU)
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无线通信模块(4G/NB-IoT)
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太阳能供电系统+锂电池
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防水接线盒与安装支架
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云端数据平台或物联网应用平台
硬件参数(量程、精度)
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沉降量程:0~200mm(可定制)
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分辨率:≤0.01mm
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精度:±0.1%FS
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通信方式:RS485/4G/NB-IoT
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工作温度:-40℃~+85℃
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防护等级:IP67以上
方案实现
在沉降敏感路段(如软基、桥头搭接段、隧道出入口等)安装沉降传感器,每个监测点连接DTU采集器,数据经无线网络上传至平台。平台支持地图展示、曲线分析、速率预判和超限报警等功能。
在沉降敏感路段(如软基、桥头搭接段、隧道出入口等)安装沉降传感器,每个监测点连接DTU采集器,数据经无线网络上传至平台。平台支持地图展示、曲线分析、速率预判和超限报警等功能。
数据分析
系统可对沉降量、沉降速率、时间序列变化等进行分析,结合历史数据形成预测模型,辅助识别潜在沉降趋势及风险等级,支持输出日报、月报、异常报告等。
系统可对沉降量、沉降速率、时间序列变化等进行分析,结合历史数据形成预测模型,辅助识别潜在沉降趋势及风险等级,支持输出日报、月报、异常报告等。
预警决策
根据设定的沉降值、速率等阈值,当监测数据超限时立即报警,推送至管理人员终端,并提供风险等级划分与应对建议,辅助决策部门实施加固或封闭应急措施。
根据设定的沉降值、速率等阈值,当监测数据超限时立即报警,推送至管理人员终端,并提供风险等级划分与应对建议,辅助决策部门实施加固或封闭应急措施。
方案优点
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全自动、无人值守,长期稳定运行
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高精度沉降识别,早期预警能力强
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安装快捷,适应野外复杂环境
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可远程升级和参数设置,便于后期运维
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支持多监测因子融合,提高综合判断能力
应用领域
适用于高速公路、国省干道、隧道段、公铁立交、桥头跳车段、高填方/软基段、灾后重建道路等区域地基沉降长期监测。
适用于高速公路、国省干道、隧道段、公铁立交、桥头跳车段、高填方/软基段、灾后重建道路等区域地基沉降长期监测。
效益分析
通过本方案可实现地基沉降隐患的早发现、早预警、早干预,降低道路灾害风险与维修成本,延长道路使用寿命,提高交通安全与运行效率。
通过本方案可实现地基沉降隐患的早发现、早预警、早干预,降低道路灾害风险与维修成本,延长道路使用寿命,提高交通安全与运行效率。
国标规范
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《公路工程地质勘察规范》GB50021
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《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63
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《公路工程结构监测技术规范》T/CECS 667
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《地质灾害自动化监测系统通用技术要求》GB/T 34805
参考文献
《道路沉降在线监测技术与应用》、《地基沉降监测传感器技术研究》、《智慧公路沉降监测系统架构设计》等
《道路沉降在线监测技术与应用》、《地基沉降监测传感器技术研究》、《智慧公路沉降监测系统架构设计》等
案例分享
某高速公路软基段部署30组沉降监测点,通过连续数据发现某段沉降速率异常增长,提前实施地基注浆加固,有效避免了后续路面开裂风险,保障了交通安全和养护资金效益。
某高速公路软基段部署30组沉降监测点,通过连续数据发现某段沉降速率异常增长,提前实施地基注浆加固,有效避免了后续路面开裂风险,保障了交通安全和养护资金效益。
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