[发明专利]柔性网封装边坡预警支护方法

说明书

本发明所述的柔性网封装边坡预警支护方法，采取应力转换装置与高强度玻纤索共同约束下的双层柔性网结构，以期在支护体系中耦合探针式电容传感器及局域自建网进行无线数据传输，以实现在任意坡度条件下针对10‑40cm层厚种植土垫层的稳定支护、利用边坡稳定性与含水率的关系来进行对于滑坡稳定性的动态监测及实时预警。所述的柔性网封装边坡预警支护方法，当边坡土体产生侧向位移时，探针式电容传感应力转换土钉产生拉力以抵抗边坡滑动，由首层格栅、承土板和次层格栅组成的柔性面层则可抵抗相邻探针式电容传感应力转换土钉之间的部分压力，并将该部分压力传递至探针式电容传感应力转换土钉所嵌固的坡体上。

技术领域

本发明涉及一种应用于市政工程路基及边坡保护的柔性网封装边坡预警支护方法，属于环境工程技术领域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，对于各种市政路基、山体边坡等环境工程保护工作的要求越来越高。由于我国幅员辽阔、不同地域地质条件复杂多样，山体与土体崩塌、滑坡现象较频繁且危害较严重，已成为严重影响国民经济发展和人身安全的制约因素。

现有边坡保护工程仍一直沿有和传统防护措施，在施工过程中存在砂、石、水泥等建筑材料消耗较大的问题，进而导致生态破坏现象严重，破坏后的生态系统往往需要漫长的时间才能恢复。目前生态边坡支护的适用坡角范围较有限，对于危险性较大的陡坡难以形成有效的支护，在极端恶劣天气条件下极易发生危险，造成较大的财产损失。同时，崩塌、滑坡往往与边坡土体的含水率有着密切联系，如何妥善解决这些在边坡支护中产生的环境问题、做到从施工到支护的“绿色环保可持续”，越来越受到各相关部门的重视。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本申请所述的柔性网封装边坡预警支护方法，在于解决现有技术存在的问题而采取应力转换装置与高强度玻纤索共同约束下的双层柔性网结构，以期在支护体系中耦合探针式电容传感器及局域自建网进行无线数据传输，以实现在任意坡度条件下针对10-40cm层厚种植土垫层的稳定支护、利用边坡稳定性与含水率的关系来进行对于滑坡稳定性的动态监测及实时预警。

为实现上述设计目的，所述的柔性网封装边坡预警支护方法，在首层格栅上插入数组探针式电容传感应力转换土钉，在探针式电容传感应力转换土钉之间连接一组或多组具有较高强度的玻纤索以组成柔性网格连接结构，首层格栅埋入边坡土体后对坡面加以约束；在首层格栅上安放承土板，且承土板位于至少两组探针式电容传感应力转换土钉之上，进而在承土板上方铺设种植土垫层；在种植土垫层上方覆盖次层格栅，在次层格栅上插入数组探针式电容传感应力转换土钉，在探针式电容传感应力转换土钉之间连接一组或多组具有较高强度的玻纤索以组成柔性网格连接结构；所述的探针式电容传感应力转换土钉具有中空的土层连接体，在土层连接体上套设有玻纤索连接体，在土层连接体中封装耦合有分布式无线节点、供电模组、针式电容传感器、振荡器和信号源及调制器；

当边坡土体产生侧向位移时，探针式电容传感应力转换土钉产生拉力以抵抗边坡滑动，由首层格栅、承土板和次层格栅组成的柔性面层则可抵抗相邻探针式电容传感应力转换土钉之间的部分压力，并将该部分压力传递至探针式电容传感应力转换土钉所嵌固的坡体上；承土板搭接在探针式电容传感应力转换土钉上，对其上部的种植土垫层起到承托作用；种植土垫层的重力作用在承土板上，再由承土板传递给探针式电容传感应力转换土钉；由探针式电容传感应力转换土钉阵列中的分布式无线节点发射信号，分布式无线节点将数据通过自组建的ZigBee无线网络送至无线网关，无线网关将数据通过互联网传输至管理平台，实现对于土壤含水率的动态监测及预警。

进一步地，由针式电容传感器在边坡土体中监测获得的土壤含水量数据，经振荡器进行参数调制，通过振荡器的频率调节以消除土壤电导对含水量检测的影响。

进一步地，在振荡器参数调制电路中引入参数λ，λ随开关频率的变化而产生变化，得到引入参数后的电路函数，当给λ赋不同的值时，可以得到一组电路函数方程组，求解该方程组即可得到消除电导影响的电容值；