[发明专利]一种具有智能监测系统的边坡加固施工方法

说明书

本发明公开一种具有智能监测系统的边坡加固施工方法，包括监测预警系统、工程防护系统与植物防护系统，解决了以往加固工程缺少监测预警系统的问题，能够有效解决边坡失稳并预测滑坡面，从而保证边坡安全和后期运营安全，并且本发明将监测与加固相结合，既能够收集大量边坡滑坡数据，同时又有加固边坡的实际意义，收集的数据可为后续类似工程提供设计参数，避免类似边坡工程出现饱和式设计的工程浪费。

技术领域

本发明属于边坡加固施工技术领域，具体涉及一种具有智能监测系统的边坡加固施工方法。

背景技术

边坡是自然或人工形成的具有侧向临空面的斜坡，是人类工程活动中最基本的地质环境之一，也是工程建设中最常见的工程形式。由于边坡具有倾斜的临空面，在边坡自重及外力的作用下，整个坡体具有向下滑动的趋势，如果坡内某一结构面上滑动力等于或者大于坡体的抗滑力，边坡就会向下发生滑动，边坡失稳产生滑坡。

随着我国基础建设事业的发展，越来越多的边坡工程投入建设，边坡的常见加固方式主要分为工程加固和植物加固，前者的代表有挡土墙、预应力锚杆和混凝土喷护；后者的代表有植被保护和生态防护等。然而当前的边坡加固方式主要有两点缺陷。首先当前的边坡加固多以饱和式加固方法为主，即设计加固量远远大于边坡稳定所需要的安全量。如专利号为CN201911350804，名称为一种公路改造挖边坡加固结构及加固方法提出了使用石笼束缚砂石层的方法，加固量远大于实际边坡所需安全量；另外，边坡稳定性受到多种因素影响，诸如：地形地貌、地质构造、水文条件和气候条件等。此类外界因素可能发生改变，原有的加固设计可能并不能满足变化后的现实情况。而边坡一旦失稳会造成严重的地质灾害，轻则导致原有工程损坏，重则造成严重的人员与财产伤亡。因此，目前急需一种能够长期监测和预测边坡稳定性的边坡加固方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种具有智能监测系统的边坡加固施工方法，能够有效解决边坡失稳并预测滑坡面，从而保证边坡安全和后期运营安全。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有智能监测系统的边坡加固施工方法，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，所述FBG预应力锚杆与数据处理机连接；

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

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

S4，开启监测预警系统：

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

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

进一步的，步骤S1中，数据处理机监测FBG预应力锚杆自上而下的弯矩值，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；