[发明专利]膨胀土边坡智能预警及防护系统

说明书

技术领域

本发明涉及边坡防护领域，特别涉及一种膨胀土边坡智能预警及防护系统。

背景技术

从目前的膨胀土边坡的防护技术来看，对于膨胀土的边坡的防护主要有物理、化学、生物等加固法，在国内常用处理膨胀土边坡的措施主要是人工铺设土工膜、换填、支挡等，一方面主要是为了避免雨水对膨胀土的影响，另一方面通过巨大的支挡结构对边坡进行支挡，进一步维持边坡的稳定性。但这类方法对于铺设的材料要求较高，换填工程量大，劳动力大，其经济性不理想。

传统的膨胀土边坡监测，主要是人工监测为主，其具备技术手段落后、数据信息的采集困难以及信息获取的准确性不高、测点周期长、费时费力、时效性差等特点。人工监测过程中只能发现边坡表面较为明显异常显现，并不能发现边坡内部变化情况，并且在人工监测过程中可能会遭遇恶劣的环境，同时在恶劣的环境下(暴雨、地震)膨胀土边坡易发生失稳而遭受破坏，使监测无法进行。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种膨胀土边坡智能预警及防护系统，从而克服人工监测费时费力，成本高、防护效果不明显的缺点。

本发明的另一目的在于提供一种利用膨胀土边坡智能预警及防护系统进行边坡防护的方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种膨胀土边坡智能预警及防护系统，包括：植被，其包括多种绿色植物，铺设于膨胀土边坡表面；分布式光纤测试仪，其设于膨胀土边坡上，用于检测膨胀土边坡的开裂情况；信息采集设备，其设于膨胀土边坡上，用于检测膨胀土边坡土壤的表征；通讯设备，其与所述分布式光纤测试仪、信息采集设备数据连接，用于传输数据；补水装置，其包括蓄水池和补水带，所述补水带与所述蓄水池连通，所述补水带均匀铺设于膨胀土边坡上，所述补水带设有多个出水口；以及信号处理系统，其与所述通讯设备、补水装置数据连接，对接收到的数据进行分析处理；其中，根据所述信号处理系统中设定膨胀土边坡开裂含水量的设定值，控制补水装置给膨胀土边坡进行补水。

优选地，上述技术方案中，所述信息采集设备包括摄像头、孔压计、分布式光纤测试仪和测斜仪。

优选地，上述技术方案中，所述补水装置还包括定压补水机构，所述定压补水机构与所述蓄水池连接。

优选地，上述技术方案中，所述信号处理系统设置的边坡土体内部裂缝为1-3mm，超出设定值时，信号处理系统发出警报。

一种使用膨胀土边坡智能预警及防护系统进行边坡防护的方法，包括以下步骤：

(1)在膨胀土边坡表面种植不同品种的绿色植物；

(2)将孔压计、分布式光纤测试仪、测斜仪仪器埋设于土坡表层及内部，摄像头安装在边坡表面的上方；

(3)安装通讯设备；

(4)安装补水装置，在边坡坡面折线交叉设置补水带，补水带与蓄水池连通，沿着边坡倾斜的方向上，开设有多条排水通道，在边坡下方设有排水沟，排水沟与排水通道连通；

(5)通过信号处理系统接将收到的信息进行分析处理。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(1)中种植的绿色植物狗牙草和百喜草。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(1)中种植的绿色植物的播籽量为 25-30g/m²。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的膨胀土边坡智能预警及防护系统，膨胀土坡上铺设的绿色植物与定压补水设备构成一个绿色生态的防护系统，绿色植物的铺种范围广，所选的绿色植物能很好地适应多变、复杂的自然环境，特别是在暴雨天气以及干旱天气下具有顽强生命力，定压补水系统能控制空气湿度和土温能对土坡起很好地防护效果；在土坡上配以分布式光纤测试仪以及相应的摄像装置和各类现场信息采集装置与上述防护系统形成了防护预警一体化系统，能对土坡进行大范围地监测；所设警报器等警示装置能实时有效地对土坡进行监测预警和做出防护。本系统不仅是监测边坡表面的裂缝情况，对边坡内部的变形情况也进行实时地反馈。