[发明专利]刚性拼接锚固的框架式膨胀土边坡支护装置与预警监测方法

说明书

本发明提供一种刚性拼接锚固的框架式膨胀土边坡支护装置与预警监测方法，包括在膨胀土边坡坡面上设置的预制梁，多个预制梁呈周期性正交排列，其中沿着坡面长度方向的M个预制梁与正交的N个预制梁形成Y个网格空间，其中Y＝(M‑1)*(N‑1)；M和N均为正整数；位于每个网格空间内的弹性垫层，并且每个网格空间内的弹性垫层各自独立，所述弹性垫层包括表层防水层、缓冲层以及底层防水层，所述表层防水层为防水隔板，底层防水层为可变形防水层，所述缓冲层内设置有面型弹性结构，通过每个网格空间内的弹性垫层形成弹性缓冲支撑；其中，在预制梁的正交位置设置有锚杆孔，通过锚杆将预制梁压实固定到坡面表面上，形成刚性支撑。

技术领域

本发明涉及膨胀土边坡支护技术领域，具体而言涉及一种刚性拼接锚固的框架式膨胀土边坡支护装置与边坡预警监测方法。

背景技术

膨胀土(expansive soil)，亦称胀缩性土，是一种高塑性黏土，具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形的特性，在浸水后承载力将减弱，而且在干裂状态下，干缩裂隙会发育，造成性质不稳定。

在膨胀土表面进行道路边坡施工时，通过针对横坡、边坡的软化、开裂、反复变形和强度衰减的情形，提前做好排水改造，将地表水引导排走，并且还需要结合地区的降水量，对堑顶、坡面做表面防水处理，例如传统施工时采用的防水板，然后在防护板上兼顾做植物生长处理。但防水板仅仅是铺设到膨胀土边坡的坡面表面，采用大块的板材，以刚性或者半刚性支撑的方式拼接在表面，在边坡内部遇水膨胀后，将撑破防水板或者顶起防水板，造成拼接部分或者局部开裂、损坏，久之将造成更大范围的损坏破坏，影响整体防护效果。目前来说，这些破坏情况需要借助于人工巡查来发现，难度大，周期长。

现有技术文献：

专利文献1：CN104264694一种膨胀土边坡及施工方法

专利文献2：CN111395370A一种适用于膨胀土边坡的大框格防护单元和边坡防护结构

发明内容

本发明目的在于提供一种刚性拼接锚固的框架式膨胀土边坡支护装置与边坡预警监测方法，在膨胀土边坡表面构造高性能的弹性垫层，对表面和底层防水防渗起到隔离作用，并且在进行检测过程中通过计算机视觉进行图像采集并基于弹性垫层的网格空间进行差分处理和判断，对于超过设定标准的进行预警。

根据本发明示例性实施例的第一方面提出一种刚性拼接锚固的框架式膨胀土边坡支护装置，包括：

在膨胀土边坡坡面上设置的预制梁，多个预制梁呈周期性正交排列，其中沿着坡面长度方向的M个预制梁与正交的N个预制梁形成Y个网格空间，其中Y＝(M-1)*(N-1)；M和N均为正整数；

位于每个网格空间内的弹性垫层，并且每个网格空间内的弹性垫层各自独立，所述弹性垫层包括表层防水层、缓冲层以及底层防水层，所述表层防水层为防水隔板，底层防水层为可变形防水层，所述缓冲层内设置有面型弹性结构，通过每个网格空间内的弹性垫层形成弹性缓冲支撑；

其中，在预制梁的正交位置设置有锚杆孔，通过锚杆将预制梁压实固定到坡面表面上，形成刚性支撑。

优选地，所述面型弹性结构为多个钢丝圈交织形成的网状结构。

优选地，所述锚杆为拉胀锚固锚杆。

优选地，所述底层防水层为防水膜层，被设置可根据膨胀土的形变而作适应性胀缩。

优选地，所述预制梁为现浇预制梁。

优选地，正交的预制梁之间采用现浇段连接预制段的方式连接。或者，正交的预制梁之间采用卡槽或者土钉连接。

根据本发明示例性实施例的第二方面提出一种膨胀土边坡预警监测方法，包括以下步骤：

步骤1、以Y个网格空间为单位，设置图像采集装置，并记录经纬度信息；