一种膨胀土边坡浅层加固和服役状态监测预警集成结构系统，包括锚索阳极结构、排水阴极结构、水分监测结构、应力监测结构、直流稳压电源、控制器和导线；锚索阳极结构包括阳极管、硬质绝缘套管、锚索和锚头；阳极管包括多段阳极分管和绝缘连接管件。本发明还提供了一种膨胀土边坡浅层加固和服役状态监测预警集成结构系统的施工方法。本发明既考虑了膨胀土边坡浅层容易失稳、滑坡的现实情况并进行了锚索加固；又考虑了失稳、滑坡的深层原因是膨胀土边坡浅层在降雨后含水量过高，并对膨胀土边坡浅层及时进行电渗排水的控制措施；还考虑了对于一些重大膨胀土边坡工程，对其服役状态进行长期监测，以便及时发出滑坡等工程灾害预警预报。