公路边坡防护结构质量检测关键技术研究

引言

公路边坡防护结构的质量直接关系到公路运营的安全性和稳定性。然而，传统的检测方法存在技术碎片化、标准不统一、检测效率低等问题，难以满足现代公路工程对高质量检测的需求。因此，研究并提出一套系统化、标准化的质量检测技术体系，对于提升公路边坡防护结构的质量管控水平具有重要意义。

一、支挡结构应力监测技术

基于静力平衡理论，结合现场监测数据，分析支挡结构的受力状态与变形规律。设计一种适用于公路边坡防护结构应力监测的智能传感器，其核心技术是通过电阻应变片对支挡结构应力进行测量，并将数据通过无线传输到智能控制终端。该智能传感器将传统支挡结构应力监测由静态变为动态，可以对支挡结构的受力状态和变形规律进行实时监测，为支挡结构的维护和加固提供依据。根据具体应用需求，设计了包括传感器选型、信号传输、数据处理及显示终端等的智能传感器总体方案。该传感器由一个温度传感器和一个应力传感器组成，其中温度传感器由感温电阻元件组成，采用多点分布形式布置在支挡结构中。应力传感器采用硅橡胶封装技术制成，主要用于支挡结构的内部应力测量。

二、人工巡视检查标准化流程

（一）传统人工巡视检查的局限性

传统人工巡视检查主要依赖肉眼观察，依据《公路工程质量检验评定标准》（JTG/TF50-2011）等规范开展，但存在显著局限性：一是检查过程高度依赖巡视人员经验，经验不足或 纸理解偏差易导致病害漏判；二是检查方法缺乏标准化，不同人员操作差异大，检查结 式粗放，纸质表格信息零散，难以实现数据追溯与系统分析；四是隐蔽 挡结构内部裂 排水 堵塞）难以通过肉眼识别，易引发大范围病害扩展。尤其在支挡结构等受力敏感部位，外界环境侵蚀 （如雨水渗透、冻融循环）易加速病害发展，传统检查手段难以满足精细化管控需求。

（二）标准化巡视检查流程的构建与实施

针对传统检查弊端，研究提出标准化巡视检查流程：首先，优化检查时机选择，施工期避开极端天气（如暴雨、大风），确保检查条件安全且病害暴露充分； 其 分类制定检查方法，针对重力式挡墙、锚杆框架梁、植物护坡等不同防护类型，明确检查 开裂、植被覆盖率衰减）；再次，设计标准化检查记录表，集成检查时间、人员、区域 影像资料等字段，实现数据结构化存储；最后，引入现场影像采集技术，通过高清图片与视频记 ，辅助远程专家诊断。该流程已在多个公路边坡工程中应用，支挡结构病害识别效率提升 40% 以上，为动态化质量管控提供了可靠依据。

三、排水工程质量检验体系

在边坡防护排水工程质量检测过程中，由于其结构复杂，主要存在三个问题：一是排水工程质量难以进行常规检测；二是传统人工检查存在工作效率低 劳动强度大等问题； 三是传统的人工检查无法发现一些隐蔽质量问题。针对以上问题，提出 道应力监测方法，对排水管道应力进行实时监测，实现对排水系统安全状态的实时监测。 采用人工目视检查的方式，检测管道破损、渗漏、变形等病害。结合传统人工检查 量法进行管道应变测量，实现对排水系统整体质量的评估。研发了排水管道变形测量装置，结合排水系统整体质量评估模型进行自动化检测。

四、植物防护效果量化评估

针对传统人工检查效率低、成本高、对坡面植被生长状态无法精准评估的问题，研发适用于边坡绿化质量检测的植物覆盖度量化评估系统。通过现场试验， 设计4 种植物生长环境，通过人工养护，模拟不同气候条件、不同水土保持措施以及不同坡比等情况，观测植物 ：对于坡面植被覆盖度检测，该系统可以准确定位边坡高度、坡度等数据， 述分析，利用该系统可以实现对植被覆盖度的精准量化评估。在此基础上，进一步基于无线传感网络技术搭建检测平台，以数据采集和信息传输为手段，实现对植被生长状况的实时监测和预警分析。该系统具有一定的创新性和实用性。

五、锚杆锚索性能综合检测

锚杆锚索性能检测一般采用拉拔试验与无损检测技术相结合的方法，而无损检测技术又主要包括超声法和磁力法。超声法以声波传播速度来评价锚杆、锚索的抗拔承载能力；磁力法以磁场强度来评价锚杆、锚索的抗剪强度。目前，锚杆锚索性能综合检测技术研究较为成熟，但尚缺乏有效的综合检测方法。主要原因是目前尚未建立一套科学有效的试验方法和评价标准。现有检测方法主要有拉拔试验与无损检测两种，其中拉拔试验由于其操作麻烦、成本较高，对操作人员技术水平要求较高等原因而被普遍应用于工程实践中；而无损检测则是以超声法和磁力法作为锚杆锚索性能综合检测技术的补充方法，但其设备昂贵、操作复杂、成本较高等因素限制了其推广应用。

六、监测数据智能分析平台

针对边坡工程质量检测数据处理不规范、设备性能和数据存储不统一等问题，开发了基于数据的智能分析平台，实现了边坡防护结构质量的检测数据采集、智能处理和分析。系统将边坡防护结构应力监测、人工巡视检查、排水工程检验、植物防护评估及锚杆锚索检测等多项内容整合为一套动态检测框架，实现了边坡防护结构质量的全方位动态检测。系统的总体功能架构如图 3 所示，通过智能分析平台对边坡防护结构质量进行分级管理，为各级管理人员提供相应的管理和决策支持。系统采用B/S 架构，通过移动端与服务器协同工作，将边坡防护结构质量检测数据采集、智能处理及分析结果呈现等工作在线化，实现边坡防护结构质量的全过程管理。同时，系统也可实现边坡工程的多源异构数据整合与存储管理、信息检索、智能分析与预警、数据统计和报表输出等功能。

结语

总之，通过整合多维度检测技术，构建了覆盖施工期至运营期的动态检测框架，有效解决了传统检测方法中技术碎片化、标准不统一等问题。提出的支挡结构应力监测技术、人工巡视检查标准化流程、排水工程质量检验体系、植物防护效果量化评估方法及锚杆锚索性能综合检测技术，为边坡防护结构质量管控提供了系统化解决方案。开发的监测数据智能分析平台实现了多源异构数据的整合与智能分析，进一步提升了检测效率和决策支持能力。

参考文献

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