（1）课题来源与背景

    在内外地质营力、开挖爆破及频繁极端天气的不利综合影响下，边坡极易形成滑坡、崩塌等地质灾害，并具有突发、快速、强致灾等特性。中国三分之二以上的国土面积为山区，是世界上受到边坡灾害最严重的国家之一。随着大量生命线工程向山区延伸及水利水电、矿山等工程的迅速发展，与岩质边坡相关的灾害问题越来越多，而近年来频繁出现的极端天气更导致边坡灾害问题凸显。鉴于以上原因，开展简单、实用、及时有效的公路边坡监测与远程预警技术研究，以便采取针对性的边坡减灾、防灾、避灾及治灾措施，形成公路边坡监测预警工作的行业特色，促进研究成果在类似边坡工程监测中的推广应用。

    （2）技术原理及性能指标

①边坡监测机理及监测影响因子研究

a.确定边坡类型及其潜在变形破坏类型

最先了解边坡类型及其潜在变形破坏类型，才能正确把握不同类型边坡监测的机理，以便因坡而异地分析相应的监测敏感因子，后续选择或研发合适的监测仪器。为此，在山区开展实地边坡调查记录，又查阅国内外大量相关文献，系统地归纳总结了边坡类型及其潜在变形破坏类型，分析典型边坡监测机理。

b.典型边坡的监测敏感影响因子研究

根据确定的边坡类型及其潜在破坏类型，再结合边坡现场实际调查情况，分析典型边坡的潜在监测因子，并筛选监测敏感因子，以便后续针对性地选择或研发合适的边坡监测仪器设备，实现边边坡的针对性及有效性。

c.典型边坡变形破坏与监测敏感影响因子关系研究

结合边坡监测敏感因子，开展典型边坡离心模型试验和数值仿真模拟研究，一方面研究边坡变形破坏过程中的应力及位移与监测敏感因子之间的关系，另一方面研究边坡应力位移变化敏感区域，确定典型边坡监测敏感因子的合理监测位置。

②监测仪器的适应性和有效性分析及其研发

a.边坡监测因子的监测仪器适应性及有效性分析

调研边坡位移、应力、声发射、倾斜、降雨量、振动及地下水等因子的监测仪器应用情况及其分类，总结它们的优点和不足，分析评价这些监测仪器的适应性和有效性。

b.针对潜在危险典型边坡选择或研发相应的监测仪器

掌握了边坡类型及其变形破坏类型、边坡监测机理、边坡监测敏感因子及其监测仪器的适应性与有效性等内容，对于存在潜在危险的典型边坡，选用现有监测仪器设备，或研发合适的监测仪器设备。

c.确定相应的边坡监测方案、预警阈值及预警等级

确定典型边坡监测敏感因子的合理监测位置与合适的监测仪器设备，针对确定边坡对象，制定相应的边坡监测方案；结合监测方案、前期试验研究与数值仿真模拟分析成果和阈值计算理论公式，确定对应于监测因子的边坡预警阈值和预警等级。

③山区边坡实时远程监测预警研究

a.现场监测数据无线传输及能源供应研究

针对边坡的地理位置及气象条件，掌握现有无线传输方式和能源供应方式的关键参数，选择组建抗干扰、经济、高效、持久稳定的现场监测数据无线传输方式和能源供应方式，确保现场采集模块和传感器元件持久能源供应和监测数据的连续实时无线传输。

b.边坡实时远程监测预警软件研发

研发实时远程监测预警软件，能够录入诸如工程项目、边坡信息、监测仪器信息及预警阈值的有序录入，满足实时接收、图表化显示监测数据，快速反馈超过预警阈值的异常现象至相关个人和单位，以便采取应对措施，杜绝不良事态的继续发展。

c.建立边坡实时远程监测预警流程

建立边坡实时远程监测预警流程，指导、规范边坡实时远程监测预警工作的同时，也便于研究成果在各类边坡工程的有序开展和推广应用。

    （3）技术的创新性与先进性

    公路边坡监测与远程预警技术，先基于关键影响因子识别后选择合适的监测仪器，又根据合理的数值模拟方法及预警理论确定预警阈值，后通过自主研发的远程公路边坡预警软件平台发布预警信息，整个技术流程做到监测参量的针对性、监测仪器的合理性及预警信息发布的及时有效性，极大地保证了公路边坡施工期及运行期的安全稳定。

    （4）技术的成熟程度、适用范围和安全性

    公路边坡监测与远程预警技术可用于公路边坡或类似边坡的监测预警工作。