基于光纖光柵的基坑滑動(dòng)面位置監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于光纖光柵的基坑滑動(dòng)面位置監(jiān)測方法，包括在測斜管上布置U型光纖光柵串、將測斜管放入被監(jiān)測滑動(dòng)面上的鉆孔內(nèi)，采用FBG解調(diào)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測測斜管上光纖光柵的變化、計(jì)算測斜管各截面的平均應(yīng)變，以及依據(jù)應(yīng)變值的變化判定基坑滑動(dòng)面位置等步驟。本發(fā)明的監(jiān)測方法操作便捷、安全可靠，適用于對基坑滑動(dòng)面的實(shí)時(shí)和長期監(jiān)測。
【專利說明】基于光纖光柵的基坑滑動(dòng)面位置監(jiān)測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基坑監(jiān)測方法，具體涉及一種基于光纖光柵的基坑滑動(dòng)面位置監(jiān) 測方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在基坑安全穩(wěn)定的監(jiān)測過程中，一般需要對基坑水平位移、沉降、水位進(jìn)行長期監(jiān) 測，有時(shí)由于基坑土體失穩(wěn)導(dǎo)致基坑有滑動(dòng)面，為了確?；拥陌踩?，需要掌握基坑可能的 滑動(dòng)面位置。目前的監(jiān)測手段多采用水準(zhǔn)儀、全站儀等設(shè)備進(jìn)行人工監(jiān)測，其數(shù)據(jù)的及時(shí)性 和測量的便捷程度已很難滿足基坑實(shí)時(shí)持續(xù)監(jiān)測的需要。而光纖光柵傳感器是一種新型傳 感器，具有抗電磁干擾，電絕緣性能好，安全可靠，耐腐蝕等特點(diǎn)，已在眾多工程監(jiān)測領(lǐng)域 中得到應(yīng)用。開發(fā)一種基于光纖光柵的基坑滑動(dòng)面位置監(jiān)測方法已成為亟待解決的技術(shù)問 題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于光纖光柵的基 坑滑動(dòng)面位置監(jiān)測方法，以實(shí)時(shí)監(jiān)測基坑滑動(dòng)面位置。
[0004] 技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的基于光纖光柵的基坑滑動(dòng)面位置 監(jiān)測方法，包括以下步驟： a、 在測斜管邊緣處粘貼以測斜管軸線為中心線對稱布置的U型光纖光柵串； b、 在基坑可能的滑動(dòng)面附近鉆孔，將布設(shè)了光纖光柵的測斜管按順序一節(jié)一節(jié)下放到 鉆孔內(nèi)； c、 采用FBG解調(diào)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測測斜管上光纖光柵的變化，利用以下公式計(jì)算出測斜管各 截面的平均應(yīng)變?chǔ)臵 :

【權(quán)利要求】
1. 一種基于光纖光柵的基坑滑動(dòng)面位置監(jiān)測方法，其特征在于包括以下步驟： a、 在測斜管邊緣處粘貼以測斜管軸線為中心線對稱布置的U型光纖光柵串； b、 在基坑可能的滑動(dòng)面附近鉆孔，將布設(shè)了光纖光柵的測斜管按順序一節(jié)一節(jié)下放到 鉆孔內(nèi)； c、 采用FBG解調(diào)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測測斜管上光纖光柵的變化，利用以下公式計(jì)算出測斜管各 截面的平均應(yīng)變eZ :
式中，記測斜管底部為位移〇點(diǎn)，設(shè)距測斜管底部z處，該點(diǎn)位處的前后對稱光纖光柵 波長值為入zl、入z2,其初始測量波長為入zlO、入z20 ; d、 在基坑開挖過程中，依據(jù)某一位置處光纖光柵所測應(yīng)變值的變化判定基坑滑動(dòng)面位 置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵的基坑滑動(dòng)面位置監(jiān)測方法，其特征在于：所 述步驟a中測斜管中光纖光柵傳感器布設(shè)方法如下： al、在測斜管上選取上下對稱的凹槽，作為光纖光柵粘貼線路；在選定凹槽上標(biāo)記出光 纖光柵點(diǎn)的布設(shè)位置； a2、光纖光柵串為U型對稱上下粘貼，U型中間需穿入5mm的保護(hù)套管加強(qiáng)保護(hù)，在測 斜管底部繞過凸起部分，將兩邊光纖光柵順入到布設(shè)凹槽內(nèi)，使用膠帶臨時(shí)固定U型底部 護(hù)套； a3、稍微移動(dòng)光纖光柵串，使光纖光柵點(diǎn)達(dá)到預(yù)定布設(shè)點(diǎn)位，使用快干膠將光柵點(diǎn)粘貼 固定在測斜管凹槽內(nèi)； a4、使用環(huán)氧樹脂膠將U型底部護(hù)套和光纖光柵串全面粘貼覆蓋固定，保護(hù)光纖光柵， 使用布基膠帶將U型底端纏繞保護(hù)，并將涂抹膠體線路貼合覆蓋保護(hù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵的基坑滑動(dòng)面位置監(jiān)測方法，其特征在于：所 述步驟b中測斜管的下放方法如下： bl、將粘貼封裝好光纖光柵傳感器的測斜管，緩慢放入到鉆孔內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)測斜管使前后粘 貼有光纖光柵的平面與巖土體主滑方向平行； b2、依照光纖光柵粘貼方式，依次將測斜管分節(jié)安裝完畢；并對光纖引線接頭作出對應(yīng) 光纖光柵埋設(shè)位置深度的標(biāo)記； b3、待測斜管快要下到預(yù)定深度處時(shí)，將各條FBG引線留有足夠長度的光纖引線，用布 基膠帶將光纖引線粘貼固定在測斜管上，并預(yù)留一定長度光纖作為連接引線； b4、測斜管下放完畢后，采用砂土回填封孔，回填時(shí)應(yīng)緩慢投入砂土，并輕輕搖晃測斜 管，使砂土充分填充。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵的基坑滑動(dòng)面位置監(jiān)測方法，其特征在于：所 述測斜管為鋁合金測斜管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵的基坑滑動(dòng)面位置監(jiān)測方法，其特征在于：在 測斜管埋入鉆孔內(nèi)之前，對測斜管以及光纖光柵傳感器進(jìn)行保護(hù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于光纖光柵的基坑滑動(dòng)面位置監(jiān)測方法，其特征在于：所 述保護(hù)方式是將光纖引線放入到測斜管內(nèi)部，并在測斜管外部套入直徑200mm的PVC套管。
【文檔編號】E02D33/00GK104482855SQ201410659677
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】高磊, 季保全, 陳曉瑞, 余湘娟 申請人:河海大學(xué)