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光纖和砂土界面耦合性能的分布式感測試驗研究
關鍵詞：耦合性能 分布式感測 拉拔試驗
摘要：地質與巖土工程領域中,變形監測一直是評價巖土體穩定性的一個重要指標,其時空演化規律可為工程設計與施工技術參數優化、地質災害預警閾值設定提供科學的依據。隨著光電感測技術的不斷發展,其在地質與巖土工程變形監測中的作用越來越重要,然而分布式感測光纖與巖土體之間的耦合性對監測結果有顯著影響,闡明兩者間的作用機理成為該技術應用的關鍵環節。文章在綜合分析當前地質與巖土工程變形監測技術的基礎上,開展了基于BOTDA感測技術的光纖—砂土界面耦合性能拉拔試驗,從試驗結果和感測光纖特性兩方面分析了感測光纖與砂土的耦合性及二者間的應變傳遞規律。試驗結果表明:除第一級拉拔外,數據擬合R^2均在0.99以上,顯示了光纖實測應變分布具有良好的規律性;由試驗數據反算得出的光纖彈性模量約為0.35 GPa,與給定值基本一致;通過感測光纖的F-S端和F-S尾關系,得出光纖—土界面作用過程可分為全耦合、半耦合和相對滑動三個階段。上述研究結果為分布式感測技術在各類地質與巖土工程變形監測中的應用提供指導,同時為開展各類室內模型試驗提供參考依據。
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