分布式光纖傳感技術(shù)在邊坡工程監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、邊坡變形監(jiān)測(cè)是邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的重要手段,已經(jīng)在滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)中得到大量應(yīng)用.但是,邊坡變形監(jiān)測(cè)的普及遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展,尤其是隨著我國(guó)近些年來對(duì)鐵路、公路投資的大幅度上升,開挖大量的工程邊坡,給交通和人民的生命安全帶來很大威脅。
　　 為適應(yīng)邊坡工程監(jiān)測(cè)的需求,選擇近年來發(fā)展起來的光纖傳感監(jiān)測(cè)技術(shù),依托大量的工程實(shí)踐,開展分布式光纖傳感技術(shù)在邊坡工程監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究。結(jié)合分布式光纖傳感技術(shù)和邊坡變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn),開展了監(jiān)測(cè)方

2、案制定問題的研究.根據(jù)具體邊坡工程的特征,設(shè)計(jì)相應(yīng)的光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng),研究了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在實(shí)施及運(yùn)營(yíng)過程中存在的問題及解決方法.實(shí)現(xiàn)光纖與監(jiān)測(cè)對(duì)象的協(xié)調(diào)變形是光纖監(jiān)測(cè)的基本要求,結(jié)合邊坡變形監(jiān)測(cè)實(shí)踐,分析了植入式和粘貼式固定光纖在邊坡工程中應(yīng)用的局限性,探索了光纖固定的新方式.以抗滑樁作為邊坡深部變形的載體,開展了邊坡深部變形監(jiān)測(cè)研究,將光纖傳感器應(yīng)用到邊坡的深部變形監(jiān)測(cè)中,運(yùn)用監(jiān)測(cè)結(jié)果,探討了如何應(yīng)用光纖監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定抗滑樁上作用的滑坡推力及抗

3、滑樁的內(nèi)力狀態(tài)。將分布式光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)與灰色關(guān)聯(lián)分析理論相結(jié)合,應(yīng)用于雙排抗滑樁協(xié)調(diào)變形特征監(jiān)測(cè)及分析方法研究,提出綜合關(guān)聯(lián)決策模型,探討雙排抗滑樁在工作過程中的協(xié)調(diào)變形特征。
　　 通過對(duì)以上內(nèi)容的研究,主要取得了以下的成果:
　　 (1)針對(duì)邊坡監(jiān)測(cè)中光纖布設(shè)的困難,提出了通過纏繞方式固定光纖的方法,保證光纖與監(jiān)測(cè)對(duì)象的同步協(xié)調(diào)變形.纏繞固定光纖的監(jiān)測(cè)圖形因距離分解度的影響,在纏繞點(diǎn)附近存在假應(yīng)變段;光纖纏繞長(zhǎng)度確定與

4、桿體的材料,幾何尺寸有關(guān),同時(shí)還應(yīng)考慮距離分解度的影響。
　　 (2)根據(jù)抗滑樁樁后應(yīng)變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),提出了一種確定滑坡推力的新方法.運(yùn)用彎矩與正應(yīng)力、剪應(yīng)力之間的函數(shù)關(guān)系,建立了確定作用在抗滑樁上滑坡推力計(jì)算模型。通過該計(jì)算模型,可求出滑坡推力作用在抗滑樁上的分布荷載集度,滑坡推力大小及分布形式。
　　 (3)提出運(yùn)用抗滑樁應(yīng)變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算抗滑樁內(nèi)力的方法。根據(jù)抗彎構(gòu)件的計(jì)算理論和鋼筋混凝土材料參數(shù),對(duì)抗滑樁的內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算