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国道108太原公路项目高边坡治理开启数字化安全管控新模式

来源:改革网作者:方敏时间:2026-07-22

国道108 线太原过境段公路新建工程全线分布十余处大型开挖高边坡,线路穿越太行山支脉黄土、风化岩层、顺层破碎带复合地质区,边坡最大开挖高度超50米,受降雨入渗、开挖卸荷扰动影响,滑坡、崩塌、危岩坠落风险突出,边坡全域形变、裂隙、支护结构病害管控难度极大。为破解传统高边坡人工巡检监测的各类短板,筑牢项目地质安全防线,中建八局项目部引入地面三维激光扫描系统,构建 “空天地协同”边坡全周期智能检测体系,以数字化装备实现高边坡全域、毫米级动态管控,打造山区公路高边坡智慧监测示范工程。

作为项目核心地质风险管控单元,高边坡长期受传统人工监测手段制约。以往现场依靠全站仪、GNSS 单点监测、人工徒步巡查开展风险排查,高陡坡面、悬崖危岩区域人员攀爬作业极易发生坠落、落石伤人事故,安全风险极高;人工仅能布设数十个监测点位,无法覆盖数万平方米边坡全域,隐蔽裂隙、局部滑移、浅层溜塌等隐患极易形成监测盲区;单点监测仅能捕捉局部位移,难以反映边坡整体形变场,且雨后、大雾、夜间无法开展巡检,监测频次不足;监测数据人工记录、室内核算周期长,预埋测斜管、位移标易受雨水冲刷、土体滑移损毁,形变数据中断滞后,无法提前捕捉毫米级前期蠕变信号,常常等到坡面出现明显垮塌迹象才发现险情,严重制约边坡安全管控与施工进度。为落实智慧工地、地质灾害智能预警建设要求,项目部结合沿线边坡复杂地质工况,对原有边坡监测体系智能化升级,完成三维激光扫描仪配套平台调试、作业人员专项实操培训,设备快速投入常态化周期性检测。

设备全面覆盖边坡开挖动态监测、危岩裂隙识别、支护结构质量检测、汛期形变预警、竣工数字化归档五大核心应用场景。

开挖阶段动态管控:边坡分层开挖后,系统自动将实测三维点云模型与设计坡率断面叠加对比,生成坡面超挖、欠挖、局部凸起凹陷分析报表,精准标注形变区域、位移数值,施工人员依据数据调整开挖坡度、及时削坡减载,减少土石方超挖浪费,优化锚杆锚索布设方案。

危岩体与裂隙智能识别:多周期扫描点云自动比对,通过色差云图直观展示坡面毫米级位移、张拉裂隙扩张、土体溜滑区域,自动识别隐蔽深部裂缝、松动危岩,同步测算裂隙延展长度、张开宽度,标记高危崩塌区块。

支护结构全覆盖检测:针对锚杆框架梁、喷混防护层开展全域扫描,检测喷层厚度、坡面平整度、框架开裂、空洞脱空等质量缺陷,实现支护隐患全覆盖排查,做到病害早定位、早处置。

汛期自动化形变预警:项目按7 天常规、暴雨后加密扫描,系统自动计算坡体整体沉降、水平收敛、分层滑移速率,内置多级预警阈值,一旦形变速率超标,平台自动推送声光预警、短信通知,管理人员第一时间开展加固、封坡、排水处置,实现滑坡风险前置防控。

数字化竣工与运维存档:扫描生成的边坡高精度三维数字模型,同步关联边坡地质勘察、支护施工、监测台账统一归档,简化竣工验收流程,也为公路通车后长期边坡病害排查、养护治理留存完整数字化基底数据。

地面扫描仪+无人机协同巡检

国道108 线太原过境段公路高边坡三维激光智能检测应用,是黄土-风化岩复合山区公路地质灾害智慧防控的典型实践。下一步,项目部将持续深挖扫描设备数据价值,推动边坡三维点云模型与项目 BIM地质模型深度融合,搭建边坡数字孪生动态预警体系,为省内同类山区公路高边坡工程提供实操参考范本。

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