山區公路路基災變過程控制理論與動態調控技術

文/圖 招商局重慶交通科研設計院有限公司

在我國超過200萬公里的山區公路建設與運營中，路基災害發生的頻度和總量不斷增加，嚴重影響了公路網運營安全和運輸效率的發揮。在科技部、交通運輸部、重慶市主持的重大科技項目支持下，山區公路路基災變過程控制理論與動態調控技術項目組聚焦山區公路防災減災技術瓶頸與需求，歷時10年聯合攻關，突破了山區公路路基災變控制、智能監控預警、災變動態調控等相關理論與技術瓶頸，開發了災害防治系列新結構、監測預警裝備及云平臺，廣泛用于山區公路路基災害防控，取得了一些創新成果。

構建了山區公路路基災變過程控制理論。通過災害體演變過程的宏觀變形破壞現象與穩定性關聯特征研究，揭示了災變體演化過程與致災機理、工程結構與災變體協同作用機制，提出了路基災變過程控制理論；建立了典型路基不同破壞模式下的穩定性動態評價方法和全壽命周期風險評估模型；為路基災害的過程控制和防災減災提供了理論支撐。

監控設備

建立了山區公路路基災變動態調控技術體系。運用現代數學-力學理論、數值仿真和物理模擬與工程試驗，建立了以調控時機、調控部位、調控方式及動態優化為核心的路基災變“智能監測-實時反饋-動態評價-工程調控”動態調控技術體系；發明了讓壓型抗滑樁結構、讓剪讓壓型樁錨結構、復合式鋼結構等7種路基災變調控新結構；為路基災害的過程控制和防災減災提供了技術與手段。

三維立體監測

開發了山區公路路基災害全天候監測預警裝備與云平臺。研發了遠距離非接觸式激光位移監測、RFID危巖監測、智能北斗位移監測等山區公路路基災變自動化監測預警裝備；提出了公路路基災變監測網絡非冗余優化布設方法，構建了以災害體表面位移、內部位移、防護結構應力應變、滲流場監測為主體的多維多場遠程智能監測體系；建立了路基災變分級預警和應急聯動機制，開發了山區公路路基災害全天候監測與預警云平臺；全面提升了山區公路安全監測預警能力。

云眼智能監控平臺

成果獲授權發明專利20項、實用新型6項、軟件著作權5項，編寫行業規范5部、專著4部，發表論文72篇（SCI/Ei收錄30篇），獲重慶市高新技術產品1項，入選交通運輸部重大科技創新成果庫1項。

成果廣泛應用于重慶、西藏、廣東、貴州、福建等多個省市公路建設、運營和應急搶險工程，為山區公路路基災害的應急處治和防災減災提供了有力支撐，取得了顯著的社會經濟效益。