[实用新型]一种复合土工结构及应用其的工程监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土工结构，主要用于岩土工程中的加筋或加固材料，并能实现检测土壤内的受力环境变化，提前预知工程质量的可靠性能，具体为一种复合土工结构及应用其的工程监测系统。 

背景技术

目前国内用于岩土工程建设的土体加筋或加固材料（统称为土工合成材料）品种繁多，其使用性能特点，适应环境各有差异。如：单向拉伸塑料土工格栅、多向拉伸塑料土工格栅、三向拉伸塑料土工格栅、多向拉伸塑料土工格栅、钢塑复合土工格栅、玻璃纤维经编格栅、聚酯纤维经编格栅、超高分子量聚乙烯纤维经编格栅、碳纤维编织网格布等。 

    上述现有产品普遍存在的技术性能及功能缺陷如下： 

1.     塑料拉伸类格栅易受塑料原材料的物理、化学性质所影响使其强度降低，断裂伸长率高≥10%;抗蠕变性能差，热稳定性能差，易造成工程裂缝及断裂，导致工程失败，造成损失。

2.     钢塑复合土工格栅所用的加筋材料是碳素弹簧钢丝（GB4357-89），虽然强度大，但易受到酸、碱、盐等恶劣环境的腐蚀，特别对于深海作业、堤岸加固，因长期受海水冲蚀而造成强度低，耐腐蚀性能差，缩短了使用寿命，因此，不能完全满足永久性工程建设需求。 

3.     纤维类经编格栅，具有较好的抗蠕变性能，能够抵抗各类物理磨损和化学腐蚀，还能抵御生物侵蚀和恶劣环境变化，保证其性能不受影响，当前此产品应用范围更加广阔，由原来的公路、铁路、堤坝、机场土工结构，推广为航空航天、军事领域。 

综上所述，随着国家对新材料产业的大力支持，研究和开发新型功能材料、先进结构材料和复合材料迫在眉睫，路面的突然塌陷、开裂事故，给人类的交通出行安全造成了严重威胁，人身伤亡事故频繁发生，给国家财产造成巨大损失。 

发明内容

本实用新型针对以上问题，提供一种复合土工结构及应用其的工程监测系统，本实用新型将光导纤维植入到基体材料中，通过测量光导纤维的参数变化检测土壤内的环境变化，来分析判断该工程质量是否达到安全目标，并能根据需求设定分析与警示系统，实现全程实时监控，从而避免重大事故的发生，减少伤亡事故。 

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术手段： 

一种复合土工结构，包括土工格栅本体，土工格栅本体上附有至少一条光导纤维，光导纤维位于土工格栅本体外的一端为信号连接端。

进一步的，所述的光导纤维并列设有多条且粘附在土工格栅本体上。 

进一步的，所述光导纤维与各条棒不共线或所述的光导纤维沿土工格栅本体的至少一方向的条棒延伸方向进行延伸。 

进一步的，所述光导纤维贴覆在条棒表面。 

进一步的，所述条棒为基体材料纤维束，光导纤维包裹在纤维表面或者内部。 

进一步的，所述光导纤维延伸方向与土工格栅本体的卷长方向平行。 

进一步的，复合土工结构包括有至少两个不同方向的基体材料纤维束，纤维束在交点形成交汇点。 

进一步的，所述的纤维束在交汇点搭接。 

进一步的，复合土工结构包括横向和纵向延伸的基体材料的纤维束，横向和纵向基体材料交织形成交汇点。 

进一步的，复合土工结构包括三个不同方向延伸并相互交汇的基体材料纤维束：沿卷长方向延伸的横向基材材料纤维束，以及位于横向基材材料纤维束两侧与之斜交的两斜向基材材料纤维束，横向基体材料纤维束、斜向基体材料纤维束在交点交织成交汇点。 

进一步的，所述的每个交汇点都经过有横向基体材料纤维束、斜向基体材料纤维束。 

进一步的，复合土工结构包括四个不同方向延伸并相互交汇的基体材料纤维束：横纵向基体材料纤维束，以及与横纵向基材材料纤维束两侧并与之斜交的两斜向基材材料纤维束，横纵向基体材料纤维束、斜向基体材料纤维束在交点交织成交汇点。 

进一步的，横、纵向基体材料纤维束交织成矩形单元格，两斜向基体材料纤维束分别经过矩形单元格的对角线。 

进一步的，所述的交汇点捆绑有连接线。 

进一步的，至少交汇点涂覆有胶层。 

进一步的，以横向基材材料纤维束为基础，两组斜向基材材料纤维束中：一组与横向夹角成60°±20°，另一组与横向夹角成120°±20°。 

进一步的，以横向基材材料纤维束为基础，两组斜向基材材料纤维束中，一组基材材料纤维束与横向成，一组与横向夹角成45°±20°，对应另一组与横向成135°±20°。