光纖和砂土界面耦合性能的分布式感測(cè)試驗(yàn)研究
關(guān)鍵詞：耦合性能 分布式感測(cè) 拉拔試驗(yàn)
摘要：地質(zhì)與巖土工程領(lǐng)域中,變形監(jiān)測(cè)一直是評(píng)價(jià)巖土體穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo),其時(shí)空演化規(guī)律可為工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)參數(shù)優(yōu)化、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警閾值設(shè)定提供科學(xué)的依據(jù)。隨著光電感測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展,其在地質(zhì)與巖土工程變形監(jiān)測(cè)中的作用越來越重要,然而分布式感測(cè)光纖與巖土體之間的耦合性對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果有顯著影響,闡明兩者間的作用機(jī)理成為該技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。文章在綜合分析當(dāng)前地質(zhì)與巖土工程變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上,開展了基于BOTDA感測(cè)技術(shù)的光纖—砂土界面耦合性能拉拔試驗(yàn),從試驗(yàn)結(jié)果和感測(cè)光纖特性兩方面分析了感測(cè)光纖與砂土的耦合性及二者間的應(yīng)變傳遞規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:除第一級(jí)拉拔外,數(shù)據(jù)擬合R^2均在0.99以上,顯示了光纖實(shí)測(cè)應(yīng)變分布具有良好的規(guī)律性;由試驗(yàn)數(shù)據(jù)反算得出的光纖彈性模量約為0.35 GPa,與給定值基本一致;通過感測(cè)光纖的F-S端和F-S尾關(guān)系,得出光纖—土界面作用過程可分為全耦合、半耦合和相對(duì)滑動(dòng)三個(gè)階段。上述研究結(jié)果為分布式感測(cè)技術(shù)在各類地質(zhì)與巖土工程變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用提供指導(dǎo),同時(shí)為開展各類室內(nèi)模型試驗(yàn)提供參考依據(jù)。
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