BOTDR分布式光纤传感技术在桩基测试中的应用研究
2021-10-20黄晓维郑建国于永堂刘争宏
岩土工程技术 2021年5期
黄晓维 郑建国 于永堂 刘争宏 张 龙
(机械工业勘察设计研究院有限公司 陕西省特殊岩土性质与处理重点实验室,陕西西安 710043)
0 引言
桩基作为地下工程的主要类型,其施工质量和工后变形直接影响上层建筑的稳定性。作为地下隐蔽工程,以往的测试手段以静载荷试验法以及高应变、低应变动测方法为主[1],监测则采用钢筋计、应变片等点式测试技术[2],这些技术受外界环境影响大、干扰因素多、埋入传感器成活率不高,难以对桩基进行实时、有效监测[3]。随着光纤传感技术的逐步成熟,其在土木、水利、隧道和桥梁等工程监测领域有着广泛的应用。该技术具有分布式测量、抗干扰强、长距离传输、成活率高、耐久性强和协调性能好等优点,能满足工程结构全断面监测要求[4−5]。
近年来,国内外学者将光纤传感技术引入桩基工程测试中,取得了一系列成果[6−8]。国际上主流的传感技术主要包括:光时域传感技术(OTDR)、基于布里渊散射光时域的分布式光纤传感技术(如BOTDR、BOTDA)、基于拉曼背向散射原理的分布式光纤传感技术(如ROTDR)、基于瑞利散射的分布式光纤传感技术(如OFDA)以及基于布拉格光纤光栅的准分布式光纤传感技术(如FBG)等[4,8]。基于布里渊散射光时域的分布式光纤传感技术(BOTDR)是发展较快、研究较成熟的一项传感技术,已成功实现在预应力管桩和钻孔灌注桩等桩型中进行桩身轴力、侧摩阻力、桩端阻力、桩身应变等参数测试,并能准确确定桩身破坏位置,分析破坏原因[9−11]。……
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