[发明专利]一种具有智能监测系统的边坡加固施工方法

权利要求书

1.一种具有智能监测系统的边坡加固施工方法，其特征在于，包括智能监测系统，组建所述智能监测系统的具体步骤如下：

S1，组建监测预警系统：搭建FBG预应力锚杆(1)，所述FBG预应力锚杆(1)与数据处理机(4)连接；

S2，建立工程防护系统：将步骤S1中的FBG预应力锚杆1埋设于边坡(6)内，所述边坡(6)坡面上喷射混凝土形成喷射混凝土面层(2)，所述喷射混凝土面层(2)与FBG预应力锚杆(1)组成工程防护系统；

S3，建立植物防护系统：在边坡(6)侧面的土体中锚固钢丝网(7)，将麦秆穿插于钢丝网(7)上，在钢丝网(7)上喷射泥浆，在泥浆上种植防护植物(8)；

S4，开启监测预警系统：

1)当监测到的FBG预应力锚杆(1)的弯矩值小于FBG预应力锚杆(1)的最大抗弯强度值，即未产生滑坡面，则继续监测；

2)当监测到的FBG预应力锚杆(1)的弯矩值大于等于FBG预应力锚杆(1)的最大抗弯强度值，即产生滑坡面，此时判断灾害等级，发布预警。

2.根据权利要求1所述的一种具有智能监测系统的边坡加固施工方法，其特征在于，步骤S1中，数据处理机(4)监测FBG预应力锚杆(1)自上而下的弯矩值，当边坡产生滑坡时，在滑动土体的滑动力作用下滑坡面处的锚杆弯矩值最大，锚杆弯矩的计算原理如下：

式中，M_(Z)为深度Z处的锚杆弯矩值；

ε_a(Z)为外力作用下，深度Z处a方向光纤的锚杆应变，拉伸为正；

ε_b(Z)为为外力作用下，深度Z处b方向光纤的锚杆应变，压缩为负；

D为对称布设光栅光纤的间距；

E(Z)为锚杆的弹性模量；

I(Z)为深度Z处锚杆的截面惯性矩。

3.根据权利要求1所述的一种具有智能监测系统的边坡加固施工方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述监测预警系统基于分布式光栅光纤技术，所述FBG预应力锚杆(1)搭建方法为：在预应力锚杆外表面上对称刻有两个刻槽(10)，将FBG光栅光纤(9)埋设在刻槽(10)中，使用快干胶封闭刻槽(10)，即得到FBG预应力锚杆(1)。

4.根据权利要求1所述的一种具有智能监测系统的边坡加固施工方法，其特征在于，所述步骤S2中，将FBG预应力锚杆(1)按照设计要求的布设间距埋入边坡(6)坡面的土体中，所述FBG预应力锚杆(1)的端头裸露出所述边坡(6)的坡面，再在所述边坡(6)的坡面上喷射混凝土形成喷射混凝土面层(2)，所述喷射混凝土面层(2)完全包裹FBG预应力锚杆(1)裸露在边坡(6)坡面上的端头，使混凝土与FBG预应力锚杆在浇筑的过程中相互咬合。

5.根据权利要求1所述的一种具有智能监测系统的边坡加固施工方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述麦秆穿插于钢丝网(7)的孔洞中，所述麦秆用于保证喷射的泥浆能够牢牢吸附在边坡(6)上，并为后期种子生长发育提供所需的土壤条件。

6.根据权利要求1所述的一种具有智能监测系统的边坡加固施工方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述监测预警系统中的数据处理机(4)计算滑坡土方量大小及预警值，并判断灾害等级。

7.根据权利要求6所述的一种具有智能监测系统的边坡加固施工方法，其特征在于，所述步骤S4中，滑坡土方量的计算原理为：

S＝W×D

式中，S为滑坡土方量，W为边坡宽度，D为滑坡面位置所确定的深度。

8.根据权利要求6所述的一种具有智能监测系统的边坡加固施工方法，其特征在于，所述步骤S4中，预警值的计算原理为：

式中，P为预警值，S_q为边坡土方量，δ为安全系数，所述安全系数根据工程重要性及工程所在位置取值。