关于公路水毁灾害识别技术分析
此文系我代笔,携稿潜逃,强烈谴责此种诈骗行为,不得好报
【摘要】自然界的泥石流、洪水爆发都会给公路带来一定的损害,尤其是山区的公路,随时面临水毁灾害的侵袭,所以针对这些灾害,我们要进行有效的识别,可以为灾害的预防和治理提供科学的依据,保障国家公路资源的有效利用和可持续发展。这就要求技术人员加快更加先进识别技术的开发,可以在实践中发挥识别技术的最大价值。
【关键词】公路;水毁灾害;识别技术;遥感;检测
雨季的来临会增加公路水毁灾害的发生机率,降雨之后,一部分雨水自动形成地表径流汇入河流,还有一部分雨水渗入地下,形成地下水。但是残留的水体积累在公路路基之下,使得岩土体强度降低,长而久之,就会突破强度极限,岩土体发生变形,从而对公路路基产生破坏。
一、公路水毁灾害的类型 1.沿河公路水毁灾害
在沿河公路工程中,受到地形地貌、环境因素、技术条件的限制,通常是以桥涵的形式跨越山谷或是沿着河道修建公路。产生公路水毁的原因有很多种,比如河湾冲刷对公路路基造成塌陷,路面因为路基设计高度偏低而形成漫溢,汛期径流对路基造成的破坏,河道压缩对路基造成的破坏。
2.边坡水毁灾害
边坡水毁对公路的破坏主要体现在路基边坡受到侵蚀、崩塌、渗透和小股径流冲刷的作用发生的滑坡,边坡在外力的作用下容易形成塌陷,从而影响公路的正常使用,如果不及时加以清理,边坡的排水系统和防护工程就遭到破坏,进而对路基造成严重的影响。
沿河公路水毁现状图 边坡水毁现状图 二、公路水毁识别技术
近年来,公路水毁的事故层出不穷,在很多时候都会给国家和人民的财产安全造成影响,比如汶川大地震的时候,由地震引起的公路水毁给抗震救灾带来了严重的阻碍,抢险人员不能及时运送物资,由于没有提前对当地公路路况进行及时的了解,导致被堵在运送的路上,所以对公路路况进行监测是很有必要的。公路的水毁灾害识别需要借助不同的技术手段,监测的时候要讲究数据的时效性和客观性,根据所得数据,进行客观、全面的系统分析,从而得出当前公路的基本情况,针对公路的现状,采取有效的措施进行应对。
1.遥感识别技术
遥感技术具有不直接接触地面、远程操控的特点,可以从地面、航空及航天的角度对公路进行不同角度的识别。公路地面主要塌陷形式有塌陷盆地、塌陷坑、地裂缝、滑坡崩塌,遥感技术的运用就要结合公路的特征和水毁的途径进行智能的识别。结合公路边坡的纹理,进行分析识别,利用遥感卫星得到的影像和图片,对整个公路路面进行整体分析,根据公路岩土体的构造和性质改变判断公路是否遭遇水毁灾害。
利用遥感技术得到基础数据,再通过数据库的分析,得出灾害信息,形成灾害报告,并针对灾害形成遥感应急制图。 通过科技的手段,可以对公路水毁灾害进行有效的勘测和制定应急措施,从
而最大程度的减少灾害带来的影响。保证高效的完成灾后重建工作,为人民节省抢险时间,为国家维护社会稳定。
2.实验识别技术
对公路水毁的识别技术的开发要建立在实践的基础上,只有通过实验得出相应的数据支撑,才能在日常的监测中快速的识别公路是否遇到水毁灾害。可以通过室内和室外两种数据的结合分析得到常规水毁灾害数据,室内的实验可以利用户外勘探取得的样本,通过测试公路岩土体的强度,得出实际数据;室外的实验可以通过工程现场进行剪切实验,取得现场实验数据;再将两个数据综合分析,建立物理模型实验,可以更加直观的反映公路岩土体的应力大小。还可以进行水流对桥涵冲击力的实验,通过测试可以得到桥涵承受冲击的最大承受范围,进而在实际监测的时候就有理论可以依据。
3.仿真模拟识别技术
仿真模拟识别技术主要还是在室内进行建立仿真数学模型,利用模型模拟真实环境下的公路水毁现状,利用这种技术可以有效进行公路水毁灾害的预防。还可以有效进行灾害补救措施,避免更大程度的伤害。例如研究者针对北京雁栖河下流河道的洪水淹没时的情况进行了模拟,为工程计算和分析提供了有力的数据支撑,为预防公路水毁灾害做出了巨大的贡献,也为中国公路保护事业的发展提供了技术开发依据。
4.利用专家经验对公路水毁灾害进行识别
随着中国一代又一代研究者的努力,到现在已经有很多专家对公路水毁灾害具有丰富的经验,他们可以根据他们的观察直接判断一处公路的状况。借助现代人工智能监测技术的发展,专家可以更加高效对公路状况进行分析和判断。基于此,研究者结合现代高科技和专家经验,开发出专家系统,它可以模拟专家解决公路识别中的复杂问题,它是以知识为核心,局别专家分析公路水毁灾害的思维,可以运用大量测量得来的数据对公路路况进行准确的判断。
5.利用特征参数实测、计算对公路水毁灾害进行识别
公路水毁灾害的识别离不开数据的支撑,通过特征参数的检测和对公路水毁计算公式的计算,可以得出准确的数据。例如公路岩土体的强度计算,通过实验数据与实地样本计算数据的比较,就可以分析当前公路的具体情况,可以有效的
识别公路水毁灾害的状态。
6.现场调查和综合物探识别技术
在公路水毁的识别技术开发的时候,离不开实际数据的测量,灾害过后的现场调查是最好的研究场地,可以通过灾害产生的前因后果进行综合性的分析。灾后的现场总是能够留下很多罪恶的证据,通过追求灾害留下的蛛丝马迹就可以制定完整的防害措施。例如灾难发生之前,有什么外力因素导致公路边坡的损坏,多大的外力可以造成什么程度的伤害,针对每种情情况得到不同数据,进行计算机模拟试验,如果结论和实际情况是一样的,那么就可以针对此类数据研究防治对策;灾难发生的时候,对公路造成的冲击是什么形式的,产生的力有多大,如果在灾害来临之前采取一定的阻碍措施会不会减小对公路的损害,通过实验,找到最佳的防治措施;灾难之后,采取什么措施可以对公路进行高效的修复,保障公路尽快恢复正常使用。这些研究都需要我们在灾后进行现场数据采集,再结合实验模拟,得出最后有效的识别、预防和应对措施。
公路水毁灾害识别技术的研究是一项综合的、涉及面广的工程,我们需要通过很多不同的途径进行多次试验。利用遥感探测器进行公路现场勘探就是研究手段之一,这种技术可以深入公路路基下面进行实地侦测,可以得到我们肉眼无法观察到细微的数据和图像,对我们研究公路岩土体的强度具有中必要的意义。
7.灾害监测识别技术
自然灾害的发生具有不确定性的特征,因此对灾害识别的技术要求也十分严格,随着灾害频繁的发生,对公路水毁灾害识别技术的开发也迫在眉睫。如果我们想要全面掌控灾害状况,就必须借助各种技术的结合运用。对岩土工程的监测有利于监测人员发现岩土体发生变形的预兆,通过预防措施的实施,可以缓解或者阻止继续变形。对边坡工程的监测可以得到边坡稳定性数据、信息化设计数据、防护工程效果数据,有了这些数据,我们就可以对公路的防护工程有一个明确的把握。监测的时候要避免盲目性的检测,要根据具体公路段的地质条件、地形地貌和当地气候条件,划分公路边坡的工程质量,将其分为强度大区域、强度适中区域、强度小区域,这样可以针对每一处进行不同程度的加固和制定预防措施。
其次,可以通过GIS,得到地球表面地质特征数据,对汛期时候的沿河公路进行水文观测,及时掌握洪水爆发动态,并向人民群众预报洪水、降雨信息,提
醒广大群众可以提前做好防洪准备。汛期来临之际,可以观测水位、流速、流向的动态变化,进行数据和图像的记录,对沿河公路受到洪水冲击时具体数据进行分析,可以判断山体滑坡的状态。监测得到的数据具有准确可靠、科学合理的特点,在监测时间上不会受到太多外界因素的干扰,可以保持长期有效的监测。
上图图像是通过GIS得到的,通过两边图像的比较,我们可以从右边的图片中看出山体发生了滑坡,从而可以及时开展抢救行动。 总结:
公路工程处于露天的环境中,时刻受到大自然各种因素的影响,尤其是雨季和汛期的时候,对公路很容易造成损坏。因此对于公路水毁灾害的控制是十分有必要的,它可以大大降低灾难发生的可能性,可以保障公路的正常使用,可以避免耽误重要运输任务,对区域连接具有重要作用。 参考文献:
[1] 张帅帅. 公路水毁灾害遥感识别与损毁度评估研究[D].长安大学,2014. [2] 张勇,高克昌. 基于遥感和GIS的公路水毁监测和评估技术框架[J]. 交通运输工程学报,2010,03:28-34.
[3] 马保成,田伟平,范丽晓,朱英珍. 沿河公路水毁灾害区域风险识别研究[J]. 交通企业管理,2014,10:61-63.
[4] 陈洪凯,唐红梅,朱绣竹,何晓英,唐兰. 山区公路泥石流水毁灾害研究现状与趋势[J]. 重庆交通大学学报(自然科学版),2014,05:85-91.
[5] 高明永,田伟平,王栋. 路基水毁灾害原因分析及防治措施研究[J]. 华东公路,2012,02:38-40.
[6] 沈波,艾翠玲,吕宏兴. 公路排水跌坎急流槽新型消力池出流冲刷试验[J]. 长安大学学报: 自然科学版,2009,29( 2) : 42-45.
[7] 陈洪凯,唐红梅,沈忠仁,等. 公路泥石流防治工程技术指南[M]. 北京: 科学出版社,2012.