“如果能提前對邊坡地質(zhì)災(zāi)害危險性進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控和辨識評價，捕捉災(zāi)害發(fā)生前兆，及時發(fā)布預(yù)警信息，采取應(yīng)急處置措施，就可極大減少災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失和負(fù)面影響。”四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院有限公司（簡稱四川公路設(shè)計院）總工程師牟廷敏介紹，近期，該院主持研究的“基于物聯(lián)網(wǎng)的公路邊坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與決策支持系統(tǒng)研究”課題順利通過驗收。

該課題組研發(fā)了3項擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的管理系統(tǒng)，獲得計算機(jī)軟件著作權(quán)3項，累計發(fā)表論文17篇，正在申報3項專利。目前，該課題研究成果已成功應(yīng)用于多條高速公路，為高速公路安全運(yùn)營和防災(zāi)減災(zāi)提供了技術(shù)支撐。

自動監(jiān)測助力防災(zāi)減災(zāi)

四川作為西部交通大省，截至2018年年底，全省公路總里程突破33萬公里。其中，高速公路通車總里程達(dá)7238公里，加上在建項目總里程突破1萬公里。

“如此大規(guī)模的公路網(wǎng)絡(luò)，要實(shí)現(xiàn)長期安全運(yùn)營壓力巨大。”牟廷敏說，四川地形復(fù)雜多樣，大部分地區(qū)地層巖性復(fù)雜，新構(gòu)造運(yùn)動活動強(qiáng)烈，地震、滑坡等災(zāi)害頻繁，受復(fù)雜脆弱的地質(zhì)環(huán)境條件和不利的氣候條件影響，運(yùn)營期公路邊坡地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)難度進(jìn)一步凸顯。

在環(huán)境與工程因素影響下，邊坡巖土體的地質(zhì)與力學(xué)特征有可能發(fā)生改變，極易誘發(fā)滑坡、崩塌等嚴(yán)重災(zāi)害。而災(zāi)害一旦發(fā)生就可能中斷交通，或造成行車事故，對公路交通基礎(chǔ)設(shè)施和群眾生命安全危害極大，甚至可能會引起“生命線”工程的堵塞、混亂與癱瘓。

“傳統(tǒng)的監(jiān)測方法多靠人工定期現(xiàn)場采集，不僅效率低下，技術(shù)人員也難以掌握公路邊坡的實(shí)時信息并進(jìn)行危險性動態(tài)評估。”該課題組負(fù)責(zé)人楊雪蓮介紹，而一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，作為決策部門，需要及時掌握動態(tài)監(jiān)測結(jié)果、突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警指標(biāo)和應(yīng)急處置技術(shù)，從而快速作出防災(zāi)減災(zāi)工作決策部署。

因此，對于公路邊坡全生命周期危險性評估、長期監(jiān)測及應(yīng)急決策，選擇自動監(jiān)測方法并與現(xiàn)代遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，建立遠(yuǎn)程、實(shí)時、自動的公路邊坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警和決策支持系統(tǒng)是極其重要和必要的。

完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)動態(tài)評價

為了保證課題研究成果的科學(xué)性和實(shí)用性，四川公路設(shè)計院開展了成（都）南（充）高速公路、成（都）雅（安）高速公路、雅（安）西（昌）高速公路等889處運(yùn)營期典型公路邊坡調(diào)查，建立了公路邊坡地質(zhì)災(zāi)害基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫。

與此同時，課題組通過GPRS網(wǎng)絡(luò)建立了公路邊坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警智能系統(tǒng)，研發(fā)了集邊坡工程基礎(chǔ)信息管理、邊坡災(zāi)害監(jiān)測信息管理、公路地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急決策管理為一體的防災(zāi)減災(zāi)管理平臺，提升了高速公路地質(zhì)災(zāi)害快速處置能力。

“數(shù)據(jù)庫和管理平臺采用多學(xué)科交叉方法，實(shí)現(xiàn)了邊坡地質(zhì)災(zāi)害基礎(chǔ)信息建庫、監(jiān)測感知、無線遠(yuǎn)程傳輸、數(shù)據(jù)分析、決策應(yīng)用的無縫對接和功能集成，提高了公路邊坡地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)信息化管理水平。”楊雪蓮介紹，高速公路運(yùn)營公司可以根據(jù)平臺在線動態(tài)評價結(jié)果，及時對不穩(wěn)定邊坡進(jìn)行處置，有效保障了高速公路的運(yùn)營安全，推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在山區(qū)公路邊坡地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

“成雅高速公路等7個依托工程中都安裝應(yīng)用了我們研發(fā)的監(jiān)測系統(tǒng)。”楊雪蓮介紹，“4·20”蘆山地震時，成雅高速公路K1920+416左側(cè)滑坡安裝的地表位移監(jiān)測系統(tǒng)成功監(jiān)測到地震發(fā)生時坡體位移變化，監(jiān)測結(jié)果第一時間通知了高速公路運(yùn)營公司，為震后及時判斷坡體穩(wěn)定性提供了重要依據(jù)。

課題組還研發(fā)了超大鋼管混凝土群樁和機(jī)械成孔抗滑樁等大型滑坡新型應(yīng)急支擋技術(shù)，該技術(shù)首次應(yīng)用于成雅高速公路K1920+416左側(cè)滑坡應(yīng)急搶險過程中，實(shí)現(xiàn)了滑坡發(fā)生后15天高速公路半幅雙向通車，極大提高了大型滑坡應(yīng)急處置能力和效率。目前，該技術(shù)在多條高速公路滑坡地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急搶險處置過程中得到成功應(yīng)用。 （轉(zhuǎn)載自中國交通報，2019-4-15）