[发明专利]一种加筋土挡墙潜在破裂区域的智能监测方法

说明书

本发明提供了一种加筋土挡墙潜在破裂区域的智能监测方法，步骤包括：在待监测区域的加筋挡土墙内分层铺设信息土工格栅；建立待监测区域的加筋挡土墙的数字三维模型；实时获取智能加筋带的应变位置和对应的应变力学数据，并将该信息导入数字三维模型；提取符合应变阈值对应的应变位置信息，依次将所有符合应变阈值的应变位置连成曲线，该曲线所在区域即为潜在破裂区域。本发明为加筋土挡墙潜在破裂区域监测提供了一种全新的智能方法，能够快速、准确地监测潜在破裂区域，在坡体破坏前实现早期判识及预警，避免发生更大的损失，不仅大幅降低了潜在破裂区域的判别难度，而且提高了潜在破裂区域的判别效率。

技术领域

本发明属于挡土墙监测技术领域，尤其涉及一种加筋土挡墙潜在破裂区域的智能监测方法。

背景技术

加筋土挡墙作为一种各向异性的复合体，其内部应力分布及破坏模式较为复杂，其受力规律更是难以准确掌握。目前，还没有一种加筋土本构关系的物理模型能全面描述各种情况下符合实际情况的工程性质、土压力分布及受力情况。加筋土挡墙潜在破裂区域的形状是设计加筋带长度的重要依据，而目前潜在破裂区域形状的确定存在争议，这会导致加筋带长度设计计算时较为保守或经验误判而造成设计参数偏低，加筋土坡体结构的整体稳定性便难以保证。

为了明确加筋土挡墙内部真实潜在破裂区域形状，很多学者尝试通过在土体内部埋置传统电感式传感器测试加筋带拉伸变形情况，由于电感式传感器在土体内复杂环境下成活率较低、信号传输不稳定、自身连接复杂、智能化监测程度低等缺点，而潜在破裂区域的识别需要获取长周期的变形观测数据，显然电感式传感器难以满足加筋土挡墙的监测需求，无法智能化获取测试数据，且识别潜在破裂区域非常困难。

发明内容

本发明目的在于提供一种加筋土挡墙潜在破裂区域的智能监测方法，主要解决传统传感器识别潜在破裂区域困难的问题，完善现有规范加筋土挡墙对潜在破裂区域位置的规定。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。

一种加筋土挡墙潜在破裂区域的智能监测方法，其特征在于，步骤包括：

步骤1，在待监测区域的加筋挡土墙内分层铺设信息土工格栅；

每层信息土工格栅包括智能加筋带和普通加筋带，智能加筋带包括设置在普通加筋带内的检测光纤，检测光纤固定设置在普通加筋带内并与普通加筋带融为一体，智能加筋带的一端或两端伸出加筋带所在结构体外，并与外部检测设备连接；

步骤2，建立待监测区域的加筋挡土墙的数字三维模型；

步骤3，实时获取智能加筋带的应变位置和对应的应变力学数据，并将该信息导入数字三维模型；

步骤4，提取符合应变阈值对应的应变位置信息，依次将所有符合应变阈值的应变位置连成曲线，该曲线所在区域即为潜在破裂区域。

作为优选方案之一，每层智能加筋带中，当应变力学数据呈直线性变化时，采用最大应变力学数据作为应变阈值。采用这样地方案还能够快速、准确识别加筋土挡墙潜在破裂面，基于该智能监测方法在确定加筋土挡墙潜在破裂面的应用，所述最大应变力学数据所在位置为潜在破裂面上的点。

作为优选方案之二，每层智能加筋带中，当应变力学数据呈曲线性变化时，采用排名前三的应变力学数据作为应变阈值,排名前三的应变力学数据即最大应变力学数据、第二大应变力学数据和第三大应变力学数据。采用这样地方能够更准确识别加筋土挡墙潜在破裂区域，能够尽可能消除误差。

作为优选方案，所述检测光纤采用间隔、均匀布置的光纤光栅传感器。

为降低潜在破裂面的监测难度，步骤3中，获取智能加筋带的应变位置步骤如下：

步骤A，在信息土工格栅制作过程中对每个光纤光栅传感器进行编码，并测出每个光纤光栅传感器所在位置到智能加筋带外端的水平距离,以及每层智能加筋带到基准平面的竖直距离；

步骤B，获取加筋土挡墙的墙面厚度，并将该厚度数据导入数字三维模型；