基于InSAR的高速公路边坡巡检技术研究

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhx35003
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于重庆地区主要以山地、丘陵地貌为主,地形起伏较大,在高速公路建设过程中会形成较多的人工边坡。目前,高速公路公司每年都会采取人工巡检的方式对边坡当前稳定性做出一个定性的评价,需要耗费大量人力物力,并且缺少定量的边坡评级标准。本文以重庆市渝涪高速公路为研究区,基于InSAR技术获取的研究区边坡形变数据,进行定量的高速公路边坡巡检技术研究。主要研究内容及成果如下:
  ①根据研究区地形地貌特点,选取了7景L波段的ALOS-2星载SAR影像数据作为本次试验的数据源。通过对试验SAR数据后向散射系数的分析,论证了L波段的雷达传感器对地形起伏大且植被茂密的研究区有较好的成像效果。由研究区后向散射系数的影响因素得知,通过调整雷达入射角可以进一步提高研究区SAR数据的后向散射系数,从而提高干涉相对的相干性。
  ②将选取的7景SAR数据分为了六组进行了D-InSAR处理,获取到了相干系数较高的干涉相对,说明了最终获取到的研究区形变数据可信度较高。通过对六组干涉相对的相干系数对比分析,发现数据间的时间基线是影响其相干性的主要因素,并且时间基线越小,其相干性越高。
  ③根据边坡失稳的发育过程制定了定量的边坡病害程度分级标准,利用InSAR技术获取到的研究区边坡的年形变值,采用定量分级方法对2016年、2017年、2019年及2020年研究区的边坡情况进行巡检。将基于InSAR巡检的结果与对应人工巡检的结果进行对比,获得了以下结论:
  1)两种方法巡检结果的匹配度在36.1%~64.3%之间。利用第二组试验数据进行2017年研究区边坡巡检时,结果匹配度为36.1%,匹配度偏低是由于通过第二组数据获取的形变值偏大;利用第四组试验数据进行2019年研究区边坡巡检时,获取的形变值最接近于研究区边坡在2018年的实际形变值,结果匹配度达到了64.3%。结果误差主要来源于:InSAR技术测量精度引起的误差、分级标准引起的误差、InSAR技术的局限性导致的误差。
  2)对于欠稳定边坡的巡检结果匹配度在48.6%~79.1%,说明了基于InSAR的边坡巡检方法对稳定性有变化的边坡是有一定的识别率的,是能达到一定的巡检目的的。
  3)通过研究区四年的巡检结果,发现对于相干系数大于0.4的边坡,其巡检结果的准确性是较高的。
  ④通过本次研究可以得知,基于InSAR的高速公路边坡巡检技术局限性在于不能识别危岩、防护结构老化等边坡病害。但InSAR具有大范围全天候形变监测的优势,可以使高速公路边坡变形相关病害的巡检更高效。基于InSAR形变数据的边坡定量分级方法,也补足了现有高速公路边坡巡检中缺少定量分级的缺陷。
其他文献
三维激光扫描技术是一种能够精准、高效采集物体对象表观信息的技术,已广泛应用于地形测绘、文物数字化保护、工业测量等领域,且正逐步应用于桥梁工程领域。三维激光扫描技术的硬件设施的发展已日渐成熟,但是对于点云数据的后处理以及与多学科的融合应用还存在诸多问题有待解决。目前,已实现基于三维点云数据对既有桥梁结构的空间形态进行识别,但尚未建立形态变化与桥梁受力状态之间系统、定量的联系。本文以桥梁结构的全息点云
社会的发展离不开人们需求,人们对大跨度、大空间的需求促使建筑结构向更大跨度突破。弦支穹顶结构通过在下部索撑体系引入预应力,实现结构跨度的突破,同时凭借优美的结构造型,将在未来更广泛地被应用于各种重要公共建筑中。拉索作为弦支穹顶结构中预应力的载体,对结构性能起着决定性作用,而拉索在服役过程中不可避免会遭受环境腐蚀,造成拉索力学性能退化进而影响结构静力性能,威胁结构安全性。本论文以建筑常用拉索—1×7
学位
岩土工程数值计算结果准确度依赖本构模型的选用及输入的参数。目前,已建立的各种岩土本构模型——物理意义明确的、数学逻辑严谨的、试验验证合理的,由于岩土工程问题中存在种种不确定性使其在应用中总与实际所反映的变形特性存在一定差异,虽通过位移反分析法能获得相对符合工程实际的岩土参数,但这也有赖于所获取监测位移本身的精度,而实际监测时总不可避免受到岩土介质本身、环境、人为、测量仪器等因素的影响,导致依据传统
学位
目前,我国的城市公路交通已经很难适应城市更新的需要,为了构建“外联内畅”现代城市交通体系,加快补齐城市基础设施短板,全力畅通交通微循环,通过桥梁与隧道相连的方式拓宽城市路网就显得尤为重要。桥隧相连工程是指隧道、桥梁、洞口围岩及连接段既有结构物的复杂组合体。由于结构物之间互相影响,连接段的力学行为更为复杂。目前,大多分析为山区中已完成桥梁对隧道,或者已完成隧道对桥梁的单一影响,而城市复杂环境中连接段
焊接空心球节点是用于连接大跨度空间网格结构杆件的常见节点形式之一,具有构造简单,施工方便的特点。然而,焊接过程的热效应必然导致残余应力的产生,并且结构实际施工过程中,通常不对空心球节点球-管对接焊缝进行焊接残余应力的消除作业;既有研究表明焊接残余应力会削弱构件力学性能如降低空心球节点轴向刚度,因此研究焊接残余应力对空心球节点力学性能的影响具有必要性。空心球节点属于半刚性节点,不仅可传递轴力还能传递
随着“西部大开发”、“一带一路”、“交通强国”等国家重大发展战略推进,大型交通基础设施工程相继在地质条件复杂、地质灾害频发的三峡库区大规模建设,随之而来的岩土边坡稳定性问题与日俱增。悬臂抗滑桩兼具抗滑能力强、结构灵活简单等优点已成为岩土防灾减灾及防护工程领域中应用最广泛的边坡防治技术。但随着大量治理工程中抗滑桩逐渐步入服役期中段或老化阶段,尤以西部严酷的硫酸盐侵蚀环境下抗滑桩服役期内不可避免地产生
随着铁路“十三五”规划的不断实施,西部地区涌现了大量隧道工程,隧道掘进过程中难免会遇到断层破碎带,尤其在地震作用下跨活动断层隧道衬砌结构更易遭受破坏,因此开展山岭隧道跨断层破碎带地震动力响应规律及抗减震措施研究至关重要。本文以孔塘拉隧道为依托工程,利用FLAC3D有限差分软件,研究了地震作用下跨断层破碎带隧道地震动力响应基本规律,分析了地震发生时活动断层错动对隧道结构的影响,并探讨了不同抗震措施的
学位
软弱夹层是隧道中最薄弱的地方,易引起隧道坍塌、支护变形等问题,从而影响隧道正常施工。目前国内外学者通过现场监控量测、试验模型、数值模拟等研究手段,对软弱夹层隧道围岩稳定性这一问题进行研究,但主要集中在单一层软弱夹层对隧道围岩稳定性研究。实际工程中,隧道存在多软弱夹层情况,掌子面可见数量较多的软弱夹层,降低隧道围岩稳定性,影响施工。因此,本文通过理论分析、FLAC3D数值模拟和现场监控量测相结合的方
学位
为了保护城市河流的生态环境,改善河流的水动力条件,需要定期对河流进行清淤,清淤工程产生大量的高含水率淤泥随意堆置需要大量土地。有必要研究出一种快速、有效的疏浚淤泥脱水处理方法,减少疏浚淤泥的含水量和体积,方便运输和利用。本文首先设计了一种用于疏浚淤泥电渗排水的新型装配式脱水装置,该装置由新型导电塑料排水板和专用接口组成。采用有限元数值试验和室内物理模型试验,揭示了新型导电塑料排水板对疏浚淤泥的电渗
学位
泥石流作为山区频发的地质灾害,对其活动区域内人员生命财产安全、建构筑物及交通设施的安全运营造成极大威胁。冲击与淤埋是泥石流灾害最为显著的方式,目前对于泥石流冲击的研究已取得长足进展,而对于淤埋破坏仅见零星研究。  两相物质组成直接影响泥石流沉积物流变特征、停积过程及堆积体的形态特征,本文即基于两相流理论分析两相物质组成对泥石流堆积特征的影响。论文遴选黏滞系数、体积浓度、颗粒粒径三个因素作为泥石流两