一种自感测负泊松比材料拦挡防护网及滑坡变形监测方法与流程

本发明涉及边坡防护网，尤其涉及一种自感测负泊松比材料拦挡防护网及滑坡变形监测方法。

背景技术：

1、滑坡、崩塌为常见的地质灾害隐患，在恶劣条件下，若仅依靠植被固土效果甚微，故需要利用更多的边坡防护工程来进行边坡防护。边坡防护网是一种在高速公路或者铁路边坡使用的由柔性钢丝绳编织而成的防护设备，能提高路基边坡的整体稳定性以及安全性。

2、目前，现有的边坡防护网通常以柔性钢丝绳编织制成，由于其稳固性能以及缓冲性能较差，容易被滑落的碎石将边坡防护网扎破，甚至直接损坏边坡防护网。损坏的防护网金属物沉降对土壤环境有着巨大的影响，山体土壤自身也很难再长出植被。目前常用的边坡防护网并不具备自感测功能，由此导致无法及时感测和预警边坡变形情况，增加了公路的安全隐患，可能会给生命财产安全造成影响。

技术实现思路

1、有鉴于此，为了解决目前边坡防护网无法及时感测和预警边坡变形情况的问题，本发明的实施例提供了一种自感测负泊松比材料拦挡防护网及滑坡变形监测方法。

2、本发明的实施例提供一种自感测负泊松比材料拦挡防护网，包括：

3、多个防护网网片，所述防护网网片由负泊松比材料制造，每一所述防护网网片的底面涂刷有柔性导电膜，各所述防护网网片拼接为防护网主体，所述防护网主体可铺设于被监测边坡坡面；

4、电阻测量电路，其分别连接各所述柔性导电膜，以测量各所述柔性导电膜的电阻；

5、数据处理系统，其连接所述电阻测量电路，用以根据每一所述柔性导电膜的电阻变化确定被监测边坡的变形区域和形变程度。

6、进一步地，每一所述防护网网片的边缘设有支撑绳，任意相邻两所述防护网网片之间的支撑绳对齐并通过缝合绳缝合连接。

7、进一步地，所述防护网网片为矩形，所述支撑绳分为纵向支撑绳与横向支撑绳，所述纵向支撑绳设置于所述防护网网片的纵边，所述横向支撑绳设置于所述防护网网片的横边。

8、进一步地，还包括多个加固锚杆，每一所述加固锚杆位于所述防护网网片的一顶点，所述加固锚杆下端锚固于所述被监测边坡内部、上端连接所述缝合绳。

9、进一步地，每一所述防护网网片上表面设有加密网。

10、进一步地，还包括报警器，所述报警器连接所述数据处理系统，在测量出的每一所述柔性导电膜的电阻大于预设阈值时所述数据处理系统控制所述报警器发出警报。

11、进一步地，所述柔性导电膜由具有应变敏感特性的导电橡胶复合材料制造。

12、进一步地，所述柔性导电膜由含有炭黑或石墨烯的柔性胶体材料制造。

13、进一步地，还包括太阳能电池板，其连接所述电阻测量电路，以为所述电阻测量电路供电。

14、此外，本发明的实施例还提供了一种滑坡变形监测方法，使用上述自感测负泊松比材料拦挡防护网，且包括以下步骤：

15、s1、将所述防护网主体铺设于被监测边坡坡面，并将每一所述防护网网片的边缘固定于被监测边坡；

16、s2、通过所述电阻测量电路测量每一所述防护网网片底部的柔性导电膜的电阻；

17、s3、通过数据处理系统比较测量得到的每一所述柔性导电膜的电阻值和对应的预设参考值，在被监测边坡发生变形时，根据各个柔性导电膜电阻值的比较结果，计算出被监测边坡的变形区域和形变程度。

18、本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

19、1、本发明的一种自感测负泊松比材料拦挡防护网及滑坡变形监测方法，通过防护网主体对被监测边坡进行防护，且利用各个防护网网片底部的柔性导电膜将被监测边坡划分为多个监测区域，通过测量每一监测区域对应的柔性导电膜的电阻和对应的预设参考值进行比较，可计算出被监测边坡的变形区域和形变程度，柔性导电膜的电阻对变形具有极高的敏感性，由于边坡滑动区域为变形异常区，在滑动瞬间扩展引起的电阻值变化，通常远远超过结构应变导致的电阻变化，有时甚至是其数倍甚至十几倍，且这种导电膜能够精确地定位滑动区域。

20、2、本发明的一种自感测负泊松比材料拦挡防护网，防护网主体采用负泊松比材料制作，负泊松比材料延展性、适应性强,可更有效地缓解冲击，降低外部冲击对受保护区域的影响，可很好地适应各种复杂的地形，有效保护原有地形和植被,负泊松比材料对振动的抑制效果可有助于减小防护网在风或其他外部振动源作用下的振动传递，同时防范落石保护受威胁区域内行人和车辆安全，泊松比材料的负泊松比特性可使其更能适应结构的形变，从而提高防护网的稳定性。

21、3、本发明的一种自感测负泊松比材料拦挡防护网，防护网主体采用负泊松比材料制作，负泊松比材料具有较低的密度，使防护网相对轻盈，在大面积使用和运输过程中比传统材料更具优势。

技术特征：

1.一种自感测负泊松比材料拦挡防护网，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种自感测负泊松比材料拦挡防护网，其特征在于：每一所述防护网网片的边缘设有支撑绳，任意相邻两所述防护网网片之间的支撑绳对齐并通过缝合绳缝合连接。

3.如权利要求2所述的一种自感测负泊松比材料拦挡防护网，其特征在于：所述防护网网片为矩形，所述支撑绳分为纵向支撑绳与横向支撑绳，所述纵向支撑绳设置于所述防护网网片的纵边，所述横向支撑绳设置于所述防护网网片的横边。

4.如权利要求2所述的一种自感测负泊松比材料拦挡防护网，其特征在于：还包括多个加固锚杆，每一所述加固锚杆位于所述防护网网片的一顶点，所述加固锚杆下端锚固于所述被监测边坡内部、上端连接所述缝合绳。

5.如权利要求1所述的一种自感测负泊松比材料拦挡防护网，其特征在于：每一所述防护网网片上表面设有加密网。

6.如权利要求1所述的一种自感测负泊松比材料拦挡防护网，其特征在于：还包括报警器，所述报警器连接所述数据处理系统，在测量出的每一所述柔性导电膜的电阻大于预设阈值时所述数据处理系统控制所述报警器发出警报。

7.如权利要求1所述的一种自感测负泊松比材料拦挡防护网，其特征在于：所述柔性导电膜由具有应变敏感特性的导电橡胶复合材料制造。

8.如权利要求7所述的一种自感测负泊松比材料拦挡防护网，其特征在于：所述柔性导电膜由含有炭黑或石墨烯的柔性胶体材料制造。

9.如权利要求1所述的一种自感测负泊松比材料拦挡防护网，其特征在于：还包括太阳能电池板，其连接所述电阻测量电路，以为所述电阻测量电路供电。

10.一种滑坡变形监测方法，其特征在于：使用如权利要求1-9任意一项所述的一种自感测负泊松比材料拦挡防护网，且包括以下步骤：

技术总结
本发明提供一种自感测负泊松比材料拦挡防护网及滑坡变形监测方法，涉及边坡防护网技术领域，该防护网包括：多个防护网网片，所述防护网网片由负泊松比材料制造，每一所述防护网网片的底面涂刷有柔性导电膜，各所述防护网网片拼接为防护网主体；电阻测量电路，其分别连接各所述柔性导电膜，以测量各所述柔性导电膜的电阻；数据处理系统，其连接所述电阻测量电路，根据每一所述柔性导电膜的电阻变化确定被监测边坡的变形区域和形变程度。本发明的有益效果：利用各个防护网网片底部的柔性导电膜将被监测边坡划分为多个监测区域，通过测量每一监测区域对应的柔性导电膜的电阻和对应的预设参考值进行比较，可计算出被监测边坡的变形区域和形变程度。

技术研发人员：王芬,代贞伟,张安乐,周盛涛,付小林,程什,李子轩,杨喆,曾婧怡,叶润青
受保护的技术使用者：中国地质调查局武汉地质调查中心（中南地质科技创新中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/7/29