一种用于土质边坡的智能土工格栅制造技术

本实用新型专利技术涉及边坡防护技术领域，尤其涉及一种用于土质边坡的智能土工格栅，包括格栅本体和传感光纤，格栅本体包括多条筋条，传感光纤嵌入筋条内，格栅本体沿土质边坡的外轮廓铺设于土质边坡内，监测组件与传感光纤连接，以监控和检测土质边坡在格栅本体铺设位置的形变和温变。本实用新型专利技术把传感光纤植入至格栅本体的筋条，将格栅本体铺设在土质边坡不同深度处，不仅可以加固河流和公路的土质边坡，还可以监测边坡变形和渗漏部位。本实用新型专利技术能够克服传统的人工检测方式和传统传感器存在的诸多不足和限制，具有精确性、稳定性、高效性和及时性，尺寸小重量轻，光纤寿命长，后期维护工作量小的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种用于土质边坡的智能土工格栅
本技术涉及边坡防护
，尤其涉及一种用于土质边坡的智能土工格栅。
技术介绍
堤防、边坡等在暴雨中往往容易发生渗漏，管涌等灾害，因此在关系民生安全的重要工程上，需要长期对其进行一系列的监测。传统上对于堤坝和边坡的监测多用人工监测方式，这种方法不仅效率低下，而且对堤坝边坡的含水量及稳定性监测不能实时反应，往往发生了较为严重的损坏才会被发现，不适应现代科学管理的要求。目前电测式和振弦式为代表的点式传感器仍然是边坡安全监测的主要手段，虽然能基本满足边坡安全监测的需要，但这些方法都存在其局限性：测点布设繁琐、无法精确定位、易受电磁干扰、耐久性差、成活率低等缺陷。分布式光纤技术是国际上近几年来研制成功的一项新型光纤传感监测技术。近年来，该技术在结构工程，如隧道、桥梁、桩基础等的健康监测中应用已经取得成功。但应用光纤进行土质边坡的监测则存在土体与光纤变形协调性、应变异常定位以及稳定性等诸多问题。目前多采用将光纤与刚性介质，如锚杆、钢筋等进行黏合，然后植入土体中，通过刚性材料变形推测边坡土体变形。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是解决现有的土质边坡检测设备监测的精确度低且容易变形、稳定性差的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供了一种用于土质边坡的智能土工格栅，包括格栅本体、传感光纤和监测组件，所述格栅本体包括多条筋条，所述传感光纤嵌入所述筋条内，所述格栅本体沿土质边坡的外轮廓铺设于所述土质边坡内，所述监测组件与所述传感光纤连接，以监控和检测所述土质边坡在所述格栅本体铺设位置的形变和温变。其中，所述格栅本体为由多条平行的纵向筋条和多条平行的横向筋条交叉形成的网格状结构。其中，所述传感光纤包括横置光纤组和纵置光纤组；所述横置光纤组的横置光纤沿所述横向筋条一一对应设置，所述纵置光纤组的纵置光纤沿所述纵向筋条一一对应设置。其中，所述纵向筋条与所述横向筋条正交连接。其中，所述格栅本体为单层格栅。其中，所述传感光纤为尼龙护套光纤。其中，所述传感光纤与所述筋条通过环氧树脂粘贴连接。(三)有益效果本技术的上述技术方案具有如下优点：本技术用于土质边坡的智能土工格栅，把传感光纤植入至格栅本体的筋条中，将格栅本体铺设在土质边坡不同深度处，不仅可以加固河流和公路的土质边坡，还可以监测边坡变形和渗漏部位。利用光纤监测边坡在外荷作用下的变形特征，通过合理布置传感光纤能够对边坡异常应变进行较为准确的识别和定位；由于渗漏水与光纤之间存在温度差，堤坝和边坡内如发生渗漏，渗漏点周围温度场将发生变化，通过光纤连接监测组件测得的温度数据来获取发生渗漏的部位。传感光纤的主体是纤细的玻璃纤维材料，直接布设在土体中极易断裂或折损，造成传感系统的失效，甚至在施工期间传感光纤就会发生破坏，因此必须对其进行封装保护。土工格栅因其重量轻、强度高、整体性好等特点而被广泛应用于加筋路堤和堤坝等结构中，在堆砌边坡灾害防治中占有重要地位，本技术将传感光纤布设于格栅本体中使其具有更好的稳定性。本技术能够克服传统的人工检测方式和传统传感器存在的诸多不足和限制，具有精确性、稳定性、高效性和及时性，尺寸小重量轻，光纤寿命长，后期维护工作量小的优势。除了上面所描述的本技术解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本技术的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。附图说明图1是本技术实施例用于土质边坡的土工格栅的结构示意图；图2是本技术实施例用于土质边坡的土工格栅在边坡上的设置示意图；图3是本技术实施例用于土质边坡的土工格栅施工布置示意图。图中：1：格栅本体；2：传感光纤；3：土质边坡；4：土工格栅；21：横置光纤组；22：纵置光纤组。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。如图1和图2所示，本技术实施例提供的用于土质边坡智能土工格栅，包括格栅本体1、传感光纤2和监测组件，格栅本体1包括多条筋条，传感光纤2嵌入筋条内，格栅本体1沿土质边坡3的外轮廓铺设于土质边坡3内，监测组件与传感光纤2连接，以监控和检测土质边坡3在格栅本体1铺设位置的形变和温变。本技术用于土质边坡的智能土工格栅，把传感光纤植入至格栅本体的筋条中，将格栅本体铺设在土质边坡不同深度处，不仅可以加固河流和公路的土质边坡，还可以监测边坡变形和渗漏部位。利用光纤监测边坡在外荷作用下的变形特征，通过合理布置传感光纤能够对边坡异常应变进行较为准确的识别和定位；由于渗漏水与光纤之间存在温度差，堤坝和边坡内如发生渗漏，渗漏点周围温度场将发生变化，通过光纤连接监测组件测得的温度数据来获取发生渗漏的部位。传感光纤的主体是纤细的玻璃纤维材料，直接布设在土体中极易断裂或折损，造成传感系统的失效，甚至在施工期间传感光纤就会发生破坏，因此必须对其进行封装保护。土工格栅因其重量轻、强度高、整体性好等特点而被广泛应用于加筋路堤和堤坝等结构中，在堆砌边坡灾害防治中占有重要地位，本技术将传感光纤布设于格栅本体中使其具有更好的稳定性。本技术能够克服传统的人工检测方式和传统传感器存在的诸多不足和限制，具有精确性、稳定性、高效性和及时性，尺寸小重量轻，光纤寿命长，后期维护工作量小的优势。其中，格栅本体1为由多条平行的纵向筋条和多条平行的横向筋条交叉形成的网格状结构。传感光纤2包括横置光纤组21和纵置光纤组22；横置光纤组21的横置光纤沿横向筋条一一对应设置，纵置光纤组22的纵置光纤沿纵向筋条一一对应设置。分布式的传感光纤用于土质边坡渗漏监测，无测量盲区，灵敏度高，动态监测范围广，可行性较高，能满足测量精度要求，适合远程传输与监控，能够增大堤防和边坡的安全系数，进而可减小堤防和边坡断面，节约土地。其中，格栅本体1为单层格栅。格栅本体采用单层格栅将传感光纤进行封装保护。其中，纵向筋条与横向筋条正交连接。本实施例中格栅本体为方格栅，所以能够同时封装两组相互正交的光纤，形成纵横交错的传感光纤网络。该传感光纤网络即使传感段的长度小于1m，传感网络仍然可以通过出现应变响应光纤群的交汇区域实现对应变的定位。其中，传感光纤2为尼龙护套光纤。本实施例中格栅本体将Φ900μm的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于土质边坡的智能土工格栅，其特征在于：包括格栅本体、传感光纤和监测组件，所述格栅本体包括多条筋条，所述传感光纤嵌入所述筋条内，所述格栅本体沿土质边坡的外轮廓铺设于所述土质边坡内，所述监测组件与所述传感光纤连接，以监控和检测所述土质边坡在所述格栅本体铺设位置的形变和温变。

【技术特征摘要】
1.一种用于土质边坡的智能土工格栅，其特征在于：包括格栅本体、传感光纤和监测组件，所述格栅本体包括多条筋条，所述传感光纤嵌入所述筋条内，所述格栅本体沿土质边坡的外轮廓铺设于所述土质边坡内，所述监测组件与所述传感光纤连接，以监控和检测所述土质边坡在所述格栅本体铺设位置的形变和温变。2.根据权利要求1所述的用于土质边坡的智能土工格栅，其特征在于：所述格栅本体为由多条平行的纵向筋条和多条平行的横向筋条交叉形成的网格状结构。3.根据权利要求2所述的用于土质边坡的智能土工格栅，其特征在于：所述传感光纤包括横置光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱流潮，杨永森，谢超，于晓伟，王星晖，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：新型
国别省市：北京,11