[發明專利]一種基于形狀記憶合金實時監測的堤防及其施工方法

在審

• 申請號: 201910095948.2
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109653162A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 史向平;智友海;張連英;竇建君
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: E02B3/16
• 分類號: E02B3/16;G01M5/00
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 張旭

本發明公開了一種基于形狀記憶合金實時監測的堤防及其施工方法，包括堤防本體、合金監測層Ⅰ、合金監測層Ⅱ和監測系統，合金監測層Ⅰ和合金監測層Ⅱ均為多個，多個合金監測層Ⅰ和多個合金監測層Ⅱ相互平行設置在堤防本體內，且各個合金監測層Ⅰ和各個合金監測層Ⅱ在堤防本體豎直方向上交替設置；所述合金監測層Ⅰ由多個形狀記憶合金絲Ⅰ沿堤防本體橫截面方向間隔相同距離并排組成，多個形狀記憶合金絲Ⅰ的兩端均與監測系統電連接，所述監測系統為電阻監測儀；本發明結構簡單，施工方便，能對堤防實時監測，一旦任意位置發生問題能及時精確得出該位置，便于工作人員采取相應措施，阻止更大災害的發生。

技術領域

本發明涉及一種堤防及其施工方法，具體是一種基于形狀記憶合金實時監測的堤防及其施工方法。

背景技術

堤防是世界上廣為采用的一種最普遍、最有效的水利防洪工程，大多分布在河、渠、湖、海岸或行洪區、分洪區、圍墾區的邊緣等區域。河堤約束洪水后，將洪水限制在預定的洪道內流動，起到保護耕地、擋水和排水的作用，同時使同等流量的水深增加，行洪流速增大，因此也有利于水流的泄洪排沙，另外，堤防還可以起到抵擋風浪及抗御海潮的作用。由此可見，這類工程是防御洪水泛濫的重要屏障，同時更是保護居民和工農業安全生產的主要措施之一。而在我國現有堤防大概有30萬km，由于歷史長時間使用或其它原因，已有的堤防存在著不同的安全隱患。因此，構建防、監、控三位一體的堤防系統尤為重要。

作為堤防構筑物的重要參數，其所處的堤基條件、堤身質量及堤防環境等關鍵指標一直是工程技術領域中的三個難點。若堤基條件差，尤其對于傍河而建的軟弱地基堤防，則堤防的工后沉降大，易導致堤身發生滑體塌岸破壞；同時如果堤身質量不佳，又容易造成堤身迎水坡滑坡(脫坡)、崩岸、裂縫、跌窩、滲流的發生或其它形式的堤壩功能喪失；即使堤基條件好和堤身質量高，若堤防所處環境復雜，比如堤前或堤后坑塘較多，深淺不一，且沒有相應的安全處理，往往也會造成堤防滑坡、滲流等發生。

堤防按其修筑的位置不同，可分為河堤、江堤、湖堤、海堤以及水庫、蓄滯洪區低洼地區的圍堤等；按其功能可分為干堤、支堤、子堤、遙堤、隔堤、行洪堤、防洪堤、圍堤(圩垸)、防浪堤等；按建筑材料可分為：土堤、石堤、土石混合堤和混凝土防洪墻等。但是這些堤防在工程應用中均存在一些隱患和缺陷或不足，即，一方面，由于相當多堤防本身的質量和所處環境較差，因此極易造成堤防的滑坡、滲流等問題發生；另一方面，工程中許多堤防沒有條件增建安全監測系統，即使有些堤防安裝了安全監測系統，但是許多監測設備存在落后、老化、造價高等現實，并且監測系統給出的分析普遍存在信息不完善及預警準確性差等現象，而堤防的安全監測及資料分析是真實掌握其實際工作狀態、評價建筑物健康和指導運行調度的有效手段，由此看來，這些缺點直接影響著堤防的安全性。因此，對于傳統的堤防結構所采用的施工工藝來說，都無法實時、精確的對堤防的狀態進行監測，從而導致堤防存在問題后無法及時進行處理。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種基于形狀記憶合金實時監測的堤防及其施工方法，結構簡單，施工方便，能對堤防實時監測，一旦任意位置發生問題能及時精確得出該位置，便于工作人員采取相應措施，阻止更大災害的發生。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種基于形狀記憶合金實時監測的堤防，包括堤防本體、合金監測層Ⅰ、合金監測層Ⅱ和監測系統，

合金監測層Ⅰ和合金監測層Ⅱ均為多個，多個合金監測層Ⅰ和多個合金監測層Ⅱ相互平行設置在堤防本體內，且各個合金監測層Ⅰ和各個合金監測層Ⅱ在堤防本體豎直方向上交替設置；

所述合金監測層Ⅰ由多個形狀記憶合金絲Ⅰ沿堤防本體橫截面方向間隔相同距離并排組成，多個形狀記憶合金絲Ⅰ的兩端均與監測系統電連接，每個形狀記憶合金絲Ⅰ上均纏繞多個金屬環體Ⅰ，且各個金屬環體Ⅰ之間的間距相同，每個金屬環體Ⅰ分別被一個混凝土塊Ⅰ包裹；