分布式光纖傳感技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

1、分布式光纖傳感技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用摘要:本文介紹了分布式光纖傳感技術(shù)的分類，總結(jié)了近幾年國內(nèi)外分布式光纖傳感技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)健康、樁基工程、基坑、邊坡、溫度場(chǎng)、土體變形等方面監(jiān)測(cè)的最新工程實(shí)踐和研究成果，以及該技術(shù)的工程布設(shè)和溫度補(bǔ)償方法、新型傳感器與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研發(fā)，并展望了巖土與地質(zhì)工程分布式光纖傳感技術(shù)將來的發(fā)展方向關(guān)鍵詞:分布式光纖傳感技術(shù)巖土工程地質(zhì)工程研究進(jìn)展中圖分類號(hào)：TP212.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A隨著我國經(jīng)濟(jì)快速增長，新建了

2、高速公路、地鐵、隧道等基礎(chǔ)工程，為了保證工程設(shè)施的安全使用，對(duì)其進(jìn)行健康評(píng)估與安全監(jiān)測(cè)顯得尤為重要分布式光纖傳感技術(shù)是20世紀(jì)末提出和發(fā)展起來的一種新型工程安全監(jiān)測(cè)技術(shù)與傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)和手段相比，光纖既作為傳感介質(zhì)又是傳輸通道，可以進(jìn)行空間上的連續(xù)測(cè)量，當(dāng)光纖布入被測(cè)對(duì)象中并和被測(cè)對(duì)象的變形協(xié)調(diào)時(shí)，一次測(cè)量可以獲取整個(gè)光纖應(yīng)變或溫度的一維分布圖如果將光纖布置成網(wǎng)狀，可得到多維的應(yīng)變或溫度分布數(shù)據(jù)，更加有利于對(duì)結(jié)構(gòu)受力和變形分布情況的分析

3、還具有靈敏度高、抗電磁干擾、電絕緣性好、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)在對(duì)巖土與地質(zhì)工程設(shè)施應(yīng)力、應(yīng)變、位移等監(jiān)測(cè)中，常見的分布式光纖傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)包括自發(fā)布里淵光時(shí)域散射分析技術(shù)BOTDR、受激布變測(cè)量精度達(dá)到了75με，所測(cè)結(jié)果與滑動(dòng)微測(cè)計(jì)測(cè)量結(jié)果一致FBG傳感技術(shù)應(yīng)用到混凝土管樁的水平靜載荷試驗(yàn)中，結(jié)果表明傳感器埋設(shè)工藝良好，傳感器存活率超過90%，測(cè)試數(shù)據(jù)可靠、精度能夠滿足工程要求通過在抗滑樁上布置光纖傳感器，運(yùn)用BOTDR監(jiān)測(cè)技術(shù)獲取抗滑樁的內(nèi)

4、力分布數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)抗滑樁工作狀態(tài)，結(jié)果表明這種測(cè)量方法能夠?qū)崿F(xiàn)從抗滑樁澆注完成至滑坡推力作用整個(gè)過程的應(yīng)變監(jiān)測(cè)以上工程實(shí)踐表明，分布式光纖傳感技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，能夠全面有效地對(duì)樁基受力和變形進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)但光纖的埋設(shè)和損傷需要格外注意，以確保傳感器的存活率后期數(shù)據(jù)分析處理有待進(jìn)一步研究基坑開挖時(shí)的自身穩(wěn)定和對(duì)周圍建筑物的影響是基坑工程中的重要問題基坑工程的監(jiān)測(cè)，特別是基坑深部土體的位移監(jiān)測(cè)是評(píng)價(jià)基坑穩(wěn)定性和對(duì)周圍建筑影響程度的必要工作

5、通過布里淵光時(shí)域反射計(jì)BOTDR技術(shù)，將傳感光纖按照一定的工藝粘貼在埋置于土體中的測(cè)斜管上，實(shí)測(cè)傳感光纖的應(yīng)變分布，實(shí)現(xiàn)了深部土體水平位移的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在實(shí)際施工過程中，基于分布式光纖傳感技術(shù)BOTDA的SMW工法樁測(cè)量研究，安裝有分布式傳感光纖的H型鋼可作為一種具有實(shí)時(shí)獲取應(yīng)變數(shù)據(jù)的基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其具有良好的現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)分布式測(cè)量、溫度自補(bǔ)償?shù)忍攸c(diǎn)運(yùn)用BOTDR光纖傳感技術(shù)對(duì)施工過程中排樁的變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，詳細(xì)介紹了傳感器的安裝