一种土石混合体边坡稳定性可视化监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种土石混合体边坡稳定性可视化监测系统，属于公路工程边坡监测的技术领域，本发明专利技术设计的土石混合体边坡稳定性可视化监测系统，独特的护坡砖设计，安装方便，结合锚杆的可排水和内设有水泥浆的设计，排水的同时又有固定护坡砖的作用，还可起到将护坡砖锚固于边坡的作用，提高护坡砖护坡结构的稳定性，加上监测系统，可对边坡进行实时可视化监控，增大了边坡的稳定性，并可以随时随地对边坡失稳及时预警，采集数据方便快捷，本发明专利技术的监测系统具有成本低、效率高，信息丰富，解释方便的效果，显著提高了勘探能力，应用前景非常广泛。广泛。广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种土石混合体边坡稳定性可视化监测系统


[0001]本专利技术涉及公路工程边坡监测的
，具体涉及一种土石混合体边坡稳定性可视化监测系统。

技术介绍

[0002]边坡失稳将会导致大量的人员伤亡，给社会造成不可估量的直接经济损失。为尽可能避免边坡失稳引发的地质灾害，除了对边坡支撑结构进行改进以外，还需要对边坡稳定性的研究应从监测与预警的角度出发，边坡稳定性监测与预警方法的革新和技术的发展是预防边坡失稳的有效途径。
[0003]由于边坡经常受到水流或雨水冲刷使其土壤容易受到侵蚀引发滑坡，尤其是倾斜程度较大的坡面，极易发生溃堤，针对倾斜较大的坡面，现有对边坡支撑结构主要采用混凝土护坡、灰土护坡等护坡方式，这些方式造价较高，施工周期较长，需要耗费大量的人力物力，且护坡结构不可回收，不环保，或者在一些临时等短期性工程中，使用护坡砖，现有的砖体之间多是没有连接关系的，一般是直接铺设于边坡上，与边坡之间不存在紧固结构，不仅安装耗时周期长，还不易拆卸回收，造成资源浪费，受到长时间的外力作用时，很容易导致多个砖体的滑坡，给边坡的稳定性带来了安全隐患。
[0004]关于边坡稳定性监测方法，现有技术CN 212904870 U公开了一种土石混合体边坡稳定性监测与预警系统，是直接在探测剖面上布置多道电极，由人工控制向地下发送直流电电流，使地下形成稳定的电流场，通过自动控制转换装置对所布设的剖面进行自动观测和记录，此方法依赖于人工控制，耗费人力，且不够方便和快捷，而且会导致一些错误的发生。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术公开了一种土石混合体边坡稳定性可视化监测系统，利用电极进行阵列勘探，测量时只需将全部电极(几十至上百根)置于护坡砖的监测孔内上，然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集，将测量结果送入可视化程序处理仪后，还可对数据进行处理并通过可视化图形显示仪得出关于断面分布的电阻率的图示结果，解决了现有技术中，由于人工控制发送电流而引起的错误，由于电极布设是一次完成的，减少了因电极设置而引发的干扰，数据采集过程快速而便捷，本专利技术的监测系统具有成本低、效率高，信息丰富，解释方便的效果，显著提高了勘探能力。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种土石混合体边坡稳定性可视化监测系统，所述监测系统包括锚杆、护坡砖和边坡监控装置，所述护坡砖依次用所述锚杆固定于边坡上，所述边坡监控装置包括电极、多芯电缆、程控电极转换开关、微机工程电测仪、数据记录仪、可视程序处理仪和可视化图形显示仪，多个所述电极一一插入多个所述护坡砖中心预设的第一通孔内后，通过多芯电缆连接至程控电极转换开关，程控电极转换开关将电阻率信息发送给微机工程电测仪，经过
微机工程电测仪的处理后，发送给数据记录仪，转换给可视程序处理仪，进行可视化结果分析后，可视化图形显示仪显示可视化图形。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述锚杆分为上杆和下杆，所述上杆和下杆均为中空结构，所述下杆的中空结构中注入水泥浆后，将所述上杆插入所述下杆的中空结构中。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述护坡砖呈对称的长方形结构，两侧开设有均向中间轴心线凹陷形成对称的梯形凹槽，中心开设有第一通孔，四角开设有第二通孔，多个所述护坡砖的所述梯形凹槽相互咬合安装后，将所述锚杆/所述电极插入所述第一通孔内，用钢绞线将处于同一直线上的所述第二通孔固定联接，从而将所述护坡砖固定于边坡上。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述上杆内壁附满用于排除地表雨水的毛细管，所述护坡砖表面往所述第一通孔方向倾斜形成凹面，以便于雨水向所述第一通孔流动，从而经过所述毛细管排出地表。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述第一通孔用作锚孔时，插入锚杆，所述第一通孔用作监测孔时，插入电极。
[0011]本专利技术还公开了上述的土石混合体边坡稳定性可视化监测系统的安装步骤，所述步骤如下：S1.清除杂草，平整场地;S2.铺设护坡砖，使得护坡砖的梯形凹槽一个接一个的相互咬合后，用钢绞线将处于同一直线上的第二通孔铰接固定，从而将所有护坡砖联接;S3.选择部分护坡砖的第一通孔作为锚杆孔，将锚杆的下杆中空结构中注入水泥浆后，依次将锚杆一一打入第一通孔中，下杆的水泥浆会沿着上杆和下杆之间的缝隙处缓慢流出，将所述锚杆和周围土相粘结;S4.选择部分护坡砖的位于同一直线上的第一通孔作为监测孔，依次一一插入电极，并保持1m左右的间距;S5.将所有的电极通过多芯电缆连接至所述边坡监控装置，通过边坡监控装置监测土壤的电阻率。
[0012]本专利技术的有益效果有如下几点：本专利技术的护坡砖，通过凹槽咬合的设计，结合锚杆固定和钢绞线联接的方式，使得安装护坡砖更加紧凑和方便快捷，更加容易被监测，解决了现有技术中护坡砖之间无连接关系不稳定的问题，本专利技术的护坡砖的咬合结构，利于回收，解决了现有技术中无法回收利用问题导致的资源浪费的问题;本专利技术的锚杆，下杆中注入了水泥浆，在压入锚杆的过程中，水泥浆会沿着上杆和下杆之间的缝隙处缓慢流出，从而起到增加锚杆侧壁和周围土的连接作用，提高锚杆的将护坡砖稳定性的锚固于边坡的能力，提高了边坡的稳定性;本专利技术的锚杆，上杆中侧壁上附满毛细管，结合护坡砖的凹面设计，使得地表的水都往护坡砖的第二通孔处流淌，经过毛细管，排出地表。
[0013]本专利技术的监测系统中的边坡监控装置，可以直接利用电极阵列排布，监测出电极处沿深度方向电阻率的变化规律，并形成图像，通过断面变化的电测深曲线的分析，可以了解深度方向边坡剖面的特征，方便快捷;本专利技术的监测系统的电极布设是一次完成的，减少了因电极设置而引起的故障和
干扰，不需要人工控制向地下发送电流，降低了现有技术中由于人工操作所导致的错误率，采集数据快速;本专利技术的电极可以根据需要进行随意排布，各种排列方式的扫描测量，可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息。
[0014]总之，本专利技术的土石混合体边坡稳定性可视化监测系统，独特的护坡砖设计，安装方便，结合锚杆的可排水和内设有水泥浆的设计，排水的同时又有固定护坡砖的作用，还可起到将护坡砖锚固于边坡的作用，提高护坡砖护坡结构的稳定性，加上监测系统，可对边坡进行实时可视化监控，增大了边坡的稳定性，并可以随时随地对边坡失稳及时预警，采集数据方便快捷，本专利技术的监测系统具有成本低、效率高，信息丰富，解释方便的效果，显著提高了勘探能力，应用前景非常广泛。
附图说明
[0015]图1 为本专利技术的土石混合体边坡稳定性可视化监测系统的结构示意图;图2 为图1中的护坡砖的整体结构示意图、俯视图和正视图;图3 为图2中的多个护坡砖拼接的示意图和拼接后用钢绞线联接固定的结构示意图;图4 为图1中的锚杆的结构示意图;图5 为图4中的锚杆的上杆的截面图;图6 为测试出的电极处沿深度方向的电阻率的曲线图;图7 为测试出的电极(3
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1)处沿深度方向的电阻率的曲线图；附图标识列表：1、护坡砖; 1
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2、梯形凹槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土石混合体边坡稳定性可视化监测系统，其特征在于，所述监测系统包括锚杆、护坡砖和边坡监控装置，所述护坡砖依次用所述锚杆固定于边坡上，所述边坡监控装置包括电极、多芯电缆、程控电极转换开关、微机工程电测仪、数据记录仪、可视程序处理仪和可视化图形显示仪，多个所述电极一一插入多个所述护坡砖中心预设的第一通孔内后，通过多芯电缆连接至程控电极转换开关，程控电极转换开关将电阻率信息发送给微机工程电测仪，经过微机工程电测仪的处理后，发送给数据记录仪，转换给可视程序处理仪，进行可视化结果分析后，可视化图形显示仪显示可视化图形。2.根据权利要求1所述的一种土石混合体边坡稳定性可视化监测系统，其特征在于，所述锚杆分为上杆和下杆，所述上杆和下杆均为中空结构，所述下杆的中空结构中注入水泥浆后，将所述上杆插入所述下杆的中空结构中。3.根据权利要求2所述的一种土石混合体边坡稳定性可视化监测系统，其特征在于，所述护坡砖呈对称的长方形结构，两侧开设有均向中间轴心线凹陷形成对称的梯形凹槽，中心开设有第一通孔，四角开设有第二通孔，多个所述护坡砖的所述梯形凹槽相互咬合安装后，将所述锚杆/所述电极插入所述第一通孔内，用钢绞线将处于同一直线上的所述第二通孔固定联接，从而将所述护坡砖...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞庆庄，陈家东，郑飞，黎开运，符成博，陈卫，何晚成，莫云凯，庄皓铭，左熹，周恩全，戚良裕，
申请(专利权)人：海南省水利水电勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：