[發明專利]一種膨脹土邊坡錨桿預應力的監測系統及方法

在審

• 申請號: 202111100859.6
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113789819A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 王威;劉順青;楊春杰;汪兵;金華麗;巫銀平
• 申請（專利權）人: 江蘇省地質礦產局第三地質大隊;江蘇科技大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D5/74;E02D5/76;G08B21/18
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 李瑞雨

本發明公開一種膨脹土邊坡錨桿預應力的監測系統及方法，通過將應力傳感器直接裝夾固定在錨桿上然后進行預應力的施加即可進行持續的監測，并且借助數據傳輸模塊進行數據的遠程發送，使得監測現場不需要工作人員長期停留，能夠進行多個位置的遠程監測，在單個監測位置設置至少一個，可進行一個以上的錨桿的同時監測，能夠得到同一地點的一個以上的即時數據，能夠使得數據的真實性更高，通過壓力傳感器的直接安裝無需錨桿的結構更改和重新設計，降低了裝置的實施成本，且方便大面積鋪設。

技術領域

本發明涉及膨脹土邊坡錨桿預應力監測技術領域，具體而言，涉及一種膨脹土邊坡錨桿預應力的監測系統及方法。

背景技術

膨脹土作為一類具有裂隙性和脹縮性的高塑性黏土，對氣候變化極其敏感，常因經歷反復干濕循環而發生不可逆的脹縮變形。在持續的降雨-蒸發作用下，膨脹土水分喪失、土體開裂，從而為降雨入滲提供了通道，進而導致膨脹土強度衰減而發生漸進性破壞。因此，在膨脹土的邊坡工程中，素有“逢塹必崩，無堤不塌”之說，可見膨脹土邊坡的穩定性嚴重影響著工程建設的安全。由于膨脹土具有脹縮性、超固結性和裂隙性，相比一般的黏性土邊坡，膨脹土邊坡的失穩破壞具有以下特點：淺層性、牽引式、長期性、平緩性和季節性。

在實際的膨脹土邊坡工程中，常采用預應力錨桿格構梁進行支護。設計人員進行膨脹土邊坡支護設計時，通常認為錨桿的預應力固定不變，然而實際工程中因各種因素，導致施加于格構梁之上的錨桿預應力不斷減小，而錨桿預應力減小后會對膨脹土邊坡的穩定性產生重要影響。因此，如何實時監測膨脹土邊坡錨桿預應力的衰減情況，并對其整體穩定性進行預警評價可避免膨脹土滑坡的產生。

目前，現有錨桿預應力的監測大都采用現場連線測試，無法做到全天候、經常性的檢測，并且監測到錨桿預應力損失后對膨脹土邊坡穩定性的影響如何缺少相應的評價方法，且現有的設備難以針對于已經實施施工的錨桿結構進行監測，整體的創新實施成本巨大且工時過高，同時難以短期內大量實施應用，針對于現有的監測數據評定環境單一難以應對不同情況下的錨桿預應力實際數值需求，因此亟需一種膨脹土邊坡錨桿預應力的監測系統及方法。

發明內容

根據本發明的實施例旨在解決或改善上述技術問題中的至少之一，

根據本發明的實施例的第一目的在于提供一種膨脹土邊坡錨桿預應力的監測系統。

發明第一方面的實施例提供了一種膨脹土邊坡錨桿預應力的監測系統，包括：應力傳感器，所述應力傳感器能夠裝夾固定于錨桿上，且所述應力傳感器被配置為監測所述錨桿的預應力；數據傳輸模塊，所述數據傳輸模塊被配置為執行所述應力傳感器與監測數據預報平臺之間的數據傳輸，所述監測數據預報平臺被配置為對所述錨桿預應力數據與時間的變化曲線進行顯示；其中，所述應力傳感器上表面開設通孔，且所述應力傳感器設置至少一個。

根據本發明提供的一種膨脹土邊坡錨桿預應力的監測系統，通過將應力傳感器直接裝夾固定在錨桿上然后進行預應力的施加即可進行持續的監測，并且借助數據傳輸模塊進行數據的遠程發送，使得監測現場不需要工作人員長期停留，能夠進行多個位置的遠程監測，在單個監測位置設置至少一個，可進行一個以上的錨桿的同時監測，能夠得到同一地點的一個以上的即時數據，能夠使得數據的真實性更高，通過壓力傳感器的直接安裝無需錨桿的結構更改和重新設計，降低了裝置的實施成本，且方便大面積鋪設，考慮到錨桿的長桿類結構，應力傳感器通過設備通孔，使得整體為環形結構能夠直接套接在錨桿上，方便了應力傳感器的固定，也使得應力傳感器能夠進行圓周的環形監測，使得數據更加真實或者更加準確地降低極端數據。

另外，根據本發明的實施例提供的技術方案還可以具有如下附加技術特征：

上述任一技術方案中，一種膨脹土邊坡錨桿預應力的監測系統還包括：膨脹土邊坡整體穩定性預警評價平臺，所述膨脹土邊坡整體穩定性預警評價平臺用于顯示邊坡安全系數數據與時間的變化曲線。