亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        分布式光纖在隧洞變形監(jiān)測中的應(yīng)用

        2021-05-09 08:43:50楊忠民
        鐵道建筑 2021年4期
        關(guān)鍵詞:變形

        楊忠民

        (1.中國鐵道科學研究院集團有限公司,北京 100081;2.中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道建筑研究所,北京 100081)

        隧道及邊坡穩(wěn)定性問題是鐵路建設(shè)中比較突出的問題,邊坡失穩(wěn)造成的隧道開裂、破壞等問題嚴重影響著列車的行車安全。目前,隧道監(jiān)測中常用的電阻式、鋼弦式、電感式傳感器,普遍存在抗干擾性、耐久性、長期穩(wěn)定性差等缺點,監(jiān)測主要以點式或斷面方式布設(shè),連續(xù)性較差,存在監(jiān)測盲區(qū)[1-3]。目前,隧道工程監(jiān)測技術(shù)正從過去的低精度、點式、人工監(jiān)測向高精度、分布式、連續(xù)式、自動化監(jiān)測過渡。其中,分布式光纖傳感器具有體積小、重量輕、鋪設(shè)安裝方便的特點,可以連續(xù)不間斷對結(jié)構(gòu)體進行動態(tài)監(jiān)測,已經(jīng)成為隧道及邊坡安全監(jiān)測的重要發(fā)展方向[4-6]。

        分布式光纖傳感器按傳感器原理分為散射型、波長掃描型和干涉型,其中散射型是最具應(yīng)用價值的一種,包括瑞利散射、拉曼散射、布里淵散射分布式光纖傳感技術(shù)。

        近年來,多位學者進行了布里淵散射分布式光纖傳感技術(shù)的理論研究,趙麗榮、徐靚等[7-8]對分布式光纖傳感器應(yīng)用于橋梁和隧道檢測、大壩監(jiān)測等進行了應(yīng)用研究,并在實驗室中做了大量的有關(guān)試驗研究,取得了較好的效果;張桂生等[9]采用氣吹敷設(shè)傳感光纖法和真空灌漿固定光纖法相結(jié)合的布設(shè)方法將分布式光纖布設(shè)于公路隧道中,并利用布里淵時域反射技術(shù)(BOTDA)技術(shù)對隧道變形進行監(jiān)測,取得較好的效果;侯公羽等[1]提出了基于分布式光纖應(yīng)變的隧道沉降反演模型,將光纖應(yīng)變曲線和隧道沉降曲線聯(lián)系起來,對隧道沉降進行監(jiān)測。

        本文利用分布式光纖高精度、連續(xù)式監(jiān)測的特點,對橫洞襯砌變形進行自動化監(jiān)測,分析橫洞變形情況,進而對滑坡穩(wěn)定性狀況進行分析評價。

        1 分布式光纖監(jiān)測技術(shù)

        1.1 分布式光纖傳感技術(shù)原理

        基于布里淵散射的光纖分布式傳感技術(shù)主要有布里淵時域反射技術(shù)和布里淵光時域分析技術(shù)兩種,本文采用的是布里淵光時域分析技術(shù)。該技術(shù)通過檢測光纖中布里淵散射頻移的變化,并利用其頻移變化量隨時間應(yīng)變呈線性變化的關(guān)系來感知被測對象物理性質(zhì)的改變,工作原理如圖1 所示。該方法使用兩個相反方向傳輸?shù)墓鈦碓鰪姴祭餃Y散射,因而信號強度大,應(yīng)變和溫度的測量更為精確,測量范圍更大。

        圖1 布里淵光時域分析技術(shù)工作原理

        1.2 儀器設(shè)備

        分布式光纖傳感監(jiān)測系統(tǒng)主要包括應(yīng)變光纖、傳輸光纖和解調(diào)儀三大部分。

        1)應(yīng)變光纖。采用φ1.9 mm 緊包單模光纖,通過聚氨酯彈性體、HY 料等高包裹性材料進行封裝保護,可方便刻槽植入,同時整體剛度得到了大幅下降,可同混凝土結(jié)構(gòu)協(xié)同變形。

        2)傳輸光纖。采用鎧裝單模光纖,由外護套、芳綸紗、不銹鋼管和緊套光纖構(gòu)成,拉力強度大于75 N,可有效防止折損等損傷。

        3)解調(diào)儀。分布式光纖解調(diào)儀基于受激布里淵散射原理,測量精度為2.0×10-5,最長測量距離為50 km。

        2 工程應(yīng)用

        2.1 工程概況

        西北地區(qū)一座隧道橫穿一老滑坡,為了避免地下水作用引起滑坡復(fù)活導(dǎo)致隧道被破壞,在隧道下方布設(shè)了滲水隧洞及與其垂直的橫洞,將滲出的地下水引出滑坡體。滲水隧洞與隧道平行,橫洞與隧道垂直且沿著坡體滑動方向,如圖2 所示。通過在橫洞及滲水洞左右襯砌布設(shè)分布式光纖,評估橫洞及滲水洞目前所處的狀態(tài),并預(yù)測未來的變形發(fā)展趨勢,進而為判斷滑坡的穩(wěn)定性提供參考。

        圖2 滲水隧洞、橫洞和隧道平面位置示意

        2.2 布設(shè)方法

        根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件和隧道受力特點,分布式光纖采用縱向布設(shè)方式,在隧道兩側(cè)及底板進行布設(shè)。結(jié)合橫洞已有線纜的位置及施工條件,兩側(cè)光纖距離地面高度分別為1.8 m(左側(cè))和1.2 m(右側(cè)),如圖3所示。

        圖3 光纖布設(shè)示意

        分布式光纖布設(shè)采用全線粘貼方式,施工工序為:①定線;②開槽;③除塵;④光纖預(yù)張拉;⑤涂膠固定;⑥測試?,F(xiàn)場安裝見圖4。須注意的是,由于開槽后槽內(nèi)存留大量的混凝土粉末,首先須采用電吹風清理槽內(nèi)的灰塵,然后再用脫脂棉球蘸丙酮或者酒精進行開槽面清洗。在光纖預(yù)張拉時,預(yù)先按照10 m 間隔在槽壁和布設(shè)光纖上畫出記號。在張拉過程中每10 m 進行預(yù)張拉,張拉后立即將張拉區(qū)間光纖首尾兩端點用快干膠固定,另一組人員緊跟著用快干膠將每一區(qū)間按照1 m 間隔進行固定,避免光纖松弛和便于后續(xù)涂膠固定。光纖布設(shè)過程中須一直測試光纖損耗情況。

        圖4 現(xiàn)場光纖布設(shè)

        3 數(shù)據(jù)采集與分析

        3.1 數(shù)據(jù)重復(fù)性分析

        由于布設(shè)溫度、濕度及周邊環(huán)境的不同,分布式光纖的監(jiān)測精度會有所差異。因此,為了確定在當前環(huán)境中的監(jiān)測精度,調(diào)試完成后須進行數(shù)據(jù)重復(fù)性試驗?,F(xiàn)場連續(xù)采集4次數(shù)據(jù),結(jié)果見圖5,可知,大部分測試數(shù)據(jù)在-6×10-5~6×10-5內(nèi)變化,因此重復(fù)性精度在6×10-5以內(nèi)。

        圖5 光纖重復(fù)性測試數(shù)據(jù)

        3.2 數(shù)據(jù)分析

        現(xiàn)場分布式光纖采集頻率為1 次/(30 min),截至2020年12月29日,橫洞內(nèi)分布式光纖監(jiān)測數(shù)據(jù)如圖6所示。橫洞與滲水洞交叉的位置里程為H0+000,從洞內(nèi)向洞外里程逐漸增大,橫洞洞口里程為H0+1081。由上文可知,該分布式光纖重復(fù)性精度在6×10-5以內(nèi),因此選取精度的10 倍即6×10-4為受拉較大段。由圖6可知,橫洞內(nèi)受拉變形較大段有H0+229,H0+279,H0+298 等12 處位置及附近,說明橫洞所處山體仍有一定的變形。通過對橫洞襯砌觀察發(fā)現(xiàn)應(yīng)變量大的地方襯砌出現(xiàn)明顯裂縫,如圖7所示,這說明分布式光纖觀測數(shù)據(jù)與現(xiàn)場跡象有較高的吻合度。

        圖6 襯砌應(yīng)變監(jiān)測數(shù)據(jù)

        圖7 現(xiàn)場襯砌典型裂縫

        除襯砌外,在底板布設(shè)光纖89.5 m,底板光纖實測變形如圖8 所示??芍?,底板在23.5 ~35.0 m 位置光纖發(fā)生明顯受拉和受壓變形,特別是在23.5 m 和29.0 m 處,應(yīng)變值分別達到9.181×10-3和7.936×10-3。通過現(xiàn)場調(diào)查,23.5 m 處底板隆起、開裂,隆起5 ~6 cm,橫向開裂長度75 cm,如圖9 所示。29.0 m 處底板出現(xiàn)明顯開裂,開裂最大寬度達到6 mm,如圖10所示。

        圖8 底板應(yīng)變監(jiān)測數(shù)據(jù)

        圖9 探洞23.5 m位置開裂和隆起

        圖10 探洞29 m位置開裂(開裂6 mm)

        通過橫洞內(nèi)布設(shè)的分布式光纖監(jiān)測數(shù)據(jù)可知,襯砌及底板多處位置均出現(xiàn)受拉較大的情況,底板處應(yīng)變值甚至達到9×10-3以上?,F(xiàn)場調(diào)查同樣顯示,襯砌及底板存在多處裂縫,裂縫位置與應(yīng)變較大位置較吻合。以上情況說明橫洞的受力狀況仍在持續(xù)變化,且部分位置所受拉力超過其結(jié)構(gòu)抗拉強度,進而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。這也說明橫洞及隧道所處滑坡仍處于緩慢變形中,須加強滑坡監(jiān)測以保障隧道安全運營。

        4 結(jié)論

        1)分布式光纖能實現(xiàn)隧洞全長的自動化連續(xù)監(jiān)測,其精度較高,能很好地反映隧洞的變形情況。

        2)分布式光纖監(jiān)測數(shù)據(jù)與現(xiàn)場變形跡象有較高的吻合度,所監(jiān)測應(yīng)變值較大的地方現(xiàn)場結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)明顯開裂,說明該監(jiān)測方法具有較高有效性。

        3)分布式光纖監(jiān)測結(jié)果表明,橫洞受力狀況仍在變化,所處滑坡仍未穩(wěn)定,須繼續(xù)對隧道及滑坡進行變形監(jiān)測以保證隧道運行安全。

        猜你喜歡
        變形
        變形記
        談詩的變形
        中華詩詞(2020年1期)2020-09-21 09:24:52
        柯西不等式的變形及應(yīng)用
        “變形記”教你變形
        不會變形的云
        “我”的變形計
        會變形的折紙
        童話世界(2018年14期)2018-05-29 00:48:08
        變形巧算
        例談拼圖與整式變形
        會變形的餅
        国产a∨天天免费观看美女| 无码AⅤ最新av无码专区| 一区二区亚洲精美视频| 与漂亮的女邻居少妇好爽| 日韩精品久久久久久久电影蜜臀 | 色偷偷亚洲av男人的天堂| 中文字幕精品亚洲字幕| 永久免费人禽av在线观看| 丝袜足控一区二区三区| 亚洲AV日韩AV高潮喷潮无码| 国产成人精品一区二区三区av| 国产成人精品无码一区二区三区| 亚洲欧美日韩中文无线码| 日韩美无码一区二区三区| 国产人妖伦理视频在线观看| 中文字幕人妻熟女人妻| 五月天精品视频在线观看| 久天啪天天久久99久孕妇| 日本亚洲系列中文字幕| 白丝兔女郎m开腿sm调教室| 99国产精品视频无码免费| 国产三级av在线播放| 好大好爽我要高潮在线观看| 永久免费观看国产裸体美女| 一区二区免费电影| 丰满少妇av一区二区三区| 欧美激情一区二区三区成人 | 天天射色综合| av天堂亚洲另类色图在线播放| 日韩精品视频一区二区三区| 久久AV老司机精品网站导航 | 黄 色 人 成 网 站 免 费| 色婷婷激情在线一区二区三区| 亚洲一区二区三区地址| 一区二区三区国产| 亚洲AV毛片无码成人区httP| 亚洲一区二区三区在线激情| 久久精品国产亚洲av麻豆色欲| 久久久久无码国产精品不卡| 特黄a级毛片免费视频| 男人的天堂av网站一区二区 |