光纤光栅在隧道施工中的测试及应用
2024-01-21杨四海陈鹏武杨期江朱胜山徐东华李斯翰
机电设备 2023年5期
杨四海,陈鹏武,杨期江,朱胜山,徐东华,李斯翰
(1.中国路桥工程有限责任公司,北京 100011;2.广州航海学院 实验中心,广州 510725;3.广州航海学院 轮机工程学院,广州 510725;4.广州航海学院 船舶与海洋工程学院,广州 510725)
0 引言
深圳东部过境高速某标段隧道施工中,南线需穿越2根80年代的钢制供深原水管,水管直径2.7 m、2.0 m,管体周边围岩软弱全部为公路隧道围岩Ⅵ级,管底距离隧顶最近距离仅4.2 m,隧道施工对原水管影响很大,需要严格控制隧道及管体变形才能安全穿越;北线需要穿越深圳市区东湖水厂的回收水池,水池为20世纪90年代建筑、结构老旧,水池距离隧道水平距离3.6 m,隧道及池底周围土体软弱全部为公路隧道围岩Ⅵ级,隧道施工引起的土体变形过大容易导致水池开裂、崩塌,需要时刻监控了解隧道掘进时土体的变化情况,及时采取应对措施。
施工中为及时了解土体(岩体)的深层沉降位移量,结合原水管、回收水池的承受程度分析、判断、预测施工中可能出现的情况,以决定是否需要采取其他防护措施,项目部拟采用开挖(爆破)前预埋光纤光栅测量杆,通过解调仪调解后还原沉降位移值[1-2]。
2 光纤光栅测试基本原理
光纤光栅测试的基本原理,通过光纤光栅解调仪对光纤测线发射全光谱,当遇到光栅S1、S2、S3等发生反射并采集其中心波长λ1、λ2、λ3等(见图1),当光栅发生变形或温度变化,光栅的中心波长会发生变化,通过分析中心波长的变化获取测线的变形或温度变化[3]。输入全光谱的波长范围取决于解调仪,光谱波长范围越大能容纳并安装的光栅(传感器)也就越多。……
登录APP查看全文
