[发明专利]一种岩质边坡崩塌灾害的NPR锚杆监测与控制系统及方法

说明书

本发明提供一种岩质边坡崩塌灾害的NPR锚杆监测与控制系统及方法，该系统包括柔性锚网、NPR锚杆、监测单元、基站和监控中心，柔性锚网铺设在节理发育岩体的表面，NPR锚杆对节理发育岩体和稳定岩体进行加固，监测单元安装在NPR锚杆上，基站与监测单元之间通信连接，监控中心与基站之间通信连接；当岩体发生崩塌时，NPR锚杆发生结构大变形，吸收大量的能量，松散的碎石能通过高强高韧柔性锚网进行控制。对于体量较大的岩质崩塌，本发明能有效控制并延缓岩体的崩塌灾变时间，为人员和财产撤离提供更多时间，对于较小体量的岩质崩塌，本发明能控制岩体崩而不塌，有效避免岩体崩落带来的灾害。

技术领域

本发明属于地质灾害控制技术领域，具体涉及一种岩质边坡崩塌灾害的NPR锚杆监测与控制系统及方法。

背景技术

目前针对崩塌灾害的常用治理办法，普遍为普通锚杆加固支护和钢丝锚网加固支护等。崩塌灾害属于岩体大变形灾害，且大部分威胁较大的崩塌岩体的体量也较大，在成灾的过程中，会释放巨大的能量，于是常规的锚杆加锚网支护措施难以有效支护节理化岩体。常规的锚杆采用低碳钢，其属于小变形材料，在锚杆整个变形过程，吸收岩体变形能极为有限，最终因锚杆发生大变形导致破断，最终失效。普通柔性锚网在承受较大变形和压力时很容易出现破口，在出现崩塌灾害时，普通锚网的抗冲击和吸能性能也较差。在失去锚杆的固定和联合作用后，柔性的锚网支护也不足以维护岩体的整体稳定性。

对于体量过大的潜在崩塌致灾的岩体，一味的加强支护在理论和技术上都是行不通的。为避免岩质崩塌对人民的生命财产安全造成不可挽回的灾害，需加强对该类岩体的监测，并实现预报功能。但是目前应用较广的监测预警手段是非接触式的监测，多为监测岩体的表面位移或者环境的变化。该类监测能实现较大范围的变形及位移监测分析，但是，其监测预警的精度难以真正满足对岩质崩塌短期预警预报的需求。因为其监测的内容属于岩质崩塌的必要非充分条件，于是得出的预警结果为经验判定结果，并不能准确反映岩体内部力的变化，也较难反映岩体短期的运动趋势。

因此，需要提供一种应对岩质崩塌地质区域灾害控制方法，以解决上述所出现的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种岩质边坡崩塌灾害的NPR锚杆监测与控制系统及方法，不仅能控制岩体崩而不塌，有效避免岩体崩落带来的灾害，而且有效控制并延缓岩体的崩塌灾变时间，为人员和财产撤离提供更多时间。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种岩质边坡崩塌灾害的NPR锚杆监测与控制系统，所述监测和控制系统包括：柔性锚网，所述柔性锚网铺设在节理发育岩体的表面，用于防止碎石散落；NPR锚杆，所述NPR锚杆设置有多个，多个所述NPR锚杆分布于所述节理发育岩体上，所述NPR锚杆包括锚杆体，所述锚杆体的一端穿过所述节理发育岩体并固定在稳定岩体上，另一端与所述柔性锚网固定连接；监测单元，所述监测单元安装于所述锚杆体上，用于实时监测所述锚杆体的轴向力变化；基站，所述基站与所述监测单元之间通信连接，用于收集并发送所述监测单元所监测到的数据信息；监控中心，所述监控中心与所述基站之间通信连接，用于接收所述基站所发送的数据信息，并观察所述NPR锚杆的轴向力变化情况。

依据上述的岩质边坡崩塌灾害的NPR锚杆监测与控制系统，作为优选方案，所述柔性锚网由微观NPR钢绞线编织而成，所述微观NPR钢绞线由NPR冷轧带肋钢筋在锻造过程中加入NPR微小单元，形成弥散颗粒，进行加工制作而成。

依据上述的岩质边坡崩塌灾害的NPR锚杆监测与控制系统，作为优选方案，所述微观NPR钢绞线编织方式为菱形编织方式。