分布式布里渊光纤传感技术在海堤沉降监测中的应用

阐述了海堤沉降长期在线监测的重要性,介绍了利用分布式布里渊光纤传感技术（布里渊光纤应变仪BOTDR）对上海临港新城海堤k3+640和k3+780两个断面进行长期监测的系统设计、实施和监测结果。通过对k3+780断面光纤传感数据和水准观测数据比对表明,最大应变位置与现场冲泥管带位置吻合;计算得到了断面沉降分布,其趋势和现场情况以及水准测量结果吻合;5个原位观测点上最大偏差为94 mm,平均偏差为39.2 mm。     

分布式光纤应变测量技术在滑坡早期预警中的应用

简要介绍了布里渊散射光时域反射测量技术(简称BOTDR)在工程监测方面的最新发展,并结合具体的滑坡监测方案,讨论了该技术应用在滑坡预警中的可行性.目前的研究成果表明,该技术具有常规监测技术所不具有的诸多优点,如分布式、长距离和实时性等,可满足滑坡早期预警和防护工程安全监测要求,同时仍有许多相关课题有待研究,如温度影响、铺设技术和疲劳效应等等.     

分布式布里渊光纤传感技术在工程安全监测的应用

工程安全监测是通过对工程本体及其周边环境进行实时、在线监测,分析其稳定性,并对工程安全进行预警。相对于电子传感系统,分布式光纤传感技术具有很大的优越性,如分布式、长距离、实时性和准确性等,可满足工程安全监测和早期预警的要求。以基坑测斜和隧道涵洞变形监测为例,介绍了依据布里渊频移原理和分布式光纤传感器技术在安全监测方面的应用。结果表明:分布式布里渊频光纤技术能够分别准确地反映基坑工程的变形情况和地铁涵洞顶部的岩层应变,是一种比较理想的工程安全监测方法。     

分布式光纤监测技术在三峡库区马家沟滑坡中的应用

针对传统感测技术的不足,本文开展了滑坡分布式光纤感测技术(DFOS)研究。对当前主要的几种DFOS技术及其相关原理做了简单的介绍,重点阐述了分布式传感光纤在三峡马家沟滑坡的布设方式。根据马家沟滑坡的工程地质环境特点,在抗滑桩内布设应变和温度感测光纤;沿坡体走向,采用直埋和定点相结合的方式开槽植入感测光纤;沿坡体纵向,在不同高程设置光纤综合监测孔,将分布式感测光纤粘贴于测斜管外壁和直埋于测斜孔内,同时在孔内布设FBG准分布传感器。监测结果表明:各类应变传感光纤均有效识别和定位了边坡表面变形的异常位置,证明了DFOS技术应用于滑坡监测的优越性。     

分布式OTDR滑坡岩体推力监测系统的研究及应用

提出了一种用圆形弹膜片及微弯调制机构,进行滑坡崩塌岩体推力传感的分布式光纤传感系统以及一种不需双光路信号,就可减小光源波动及环境因素对测量的影响解调应力方法。推导出传感器的动态范围与分布个数的关系、传感器的灵敏度与应力的关系及瑞利后向散射光功率与应力的公式。建立起对岩体推力进行监测的试验系统。试验表明该传感器具有线性度好、重复性、准确度高及工程实用性好的特点。光纤传感器与其它类型的传感器相比,具有抗电磁干扰、结构简单、性能可靠、耐水性及电绝缘好、耐腐蚀;测量对象广泛,适用于多种物理量的监测;对待测场能够进行远距离、连续实时、分布式测量。因而在许多安全监测领域逐步受到人们的注意。分布式光纤压力传感器在桥梁、水利工程、建筑以及地质工程灾害监测中有着十分广泛的应用前景。其发展受到普遍的重视。目前高分辨率、高灵敏度的分布式光纤应力传感器多采用光相干方式,其光路结构复杂、调整难,工程实用性差。文中介绍的仪器为一种基于OTDR的分布式光纤压力传感器,具有较高的空间分辨率和测量灵敏度,工程实用性好。直接采用光纤应变传感器对滑坡、崩塌岩体、滑体推力进行监测,预测预报其灾害的发生,对滑坡、崩塌岩体防治工程监测,检测其施工质量,...     

深圳市龙岗中心城岩溶塌陷光纤传感监测研究

岩溶塌陷具有的突发性、隐蔽性、不确定性,使其监测、预警预报问题一直未解决。通过多年的研发,光纤传感器监测技术已成为当今最为先进的岩土变形现场监测技术,特别是BOTDR技术,它的分布式、长距离、远程实时监控以及光纤耐久性好的特点正好弥补了传统监测技术的不足。目前光纤传感技术在岩溶塌陷（沉陷）灾害的监测上开展工作较少,本次工作主要目的为利用光纤传感技术实时监测岩溶塌陷。     

基于分布式光纤应变传感技术的隧道沉降监测研究

隧道沉降是评估隧道结构安全性和稳定性的重要指标,通过分布式光纤监测技术,可以获得被测部位的应变分布情况,但不能直观地反映出隧道各个部位的沉降量大小。提出了基于分布式光纤应变的隧道沉降反演模型,将光纤应变曲线和隧道沉降曲线联系起来,并通过理论推导、数值模拟、室内试验,验证了模型的可行性。通过北京轨道交通新机场线07标暗挖区间分布式光纤监测项目,对隧道临时支护的破除阶段进行了监测,获得了不同工况下隧道拱顶处的应变曲线,并借助提出的隧道沉降反演模型,对隧道拱顶沉降进行了计算,计算结果和现场实测结果能够较好的吻合,其误差可以满足工程需要。研究结果可以为分布式光纤传感技术应用于隧道沉降监测提供理论与试验基础。     

基于分布式光纤传感技术的渗流监测理论研究

从阐述多孔介质传热过程出发,逐一分析了在非渗流及渗流情况下,光纤与多孔介质之间的传热过程,详细分析了光纤与水流对流的传热过程,推导了多孔介质中渗流水和光纤之间的换热系数计算公式。在一定假设条件下,推导了导热系数（渗流流速）、加热功率和温升的非渗流情况与渗流情况监测理论方程,为分布式光纤传感技术监测渗流的应用提供了坚实的理论基础。     

光纤光栅锚杆传感在隧道应变监测中的技术研究

针对隧道施工和运行长期监测的需要和当前的岩土监测所用电磁传感器的不足,基于分析了光纤布拉格光栅(FBG)传感监测原理和实现方法,在直径为22 mm的普通螺纹钢上设计和制作了隧道应力应变监测用的FBG锚杆传感器,并分析FBG探测锚杆轴向应变的原理。通过试验室和公路隧道现场对已制作的FBG锚杆进行动态测试与应用,效果良好,并突出了FBG锚杆传感灵敏度高、稳定性好、测量范围大、结构简单和能在野外岩土结构工程进行长期有效监测等优点。     

PPP-BOTDA分布式光纤传感技术及其在试桩中应用

布里渊时域分析技术（brilliouin optical time domain analyzer, BOTDA）是近年来在国际上研发成功的一种分布式光电传感技术,该技术已开始广泛应用于结构体和工业设备等的温度、应变检测。而新一代分布式应变测量技术--脉冲预泵浦-布里渊时域分析（pulse-prepump-brilliouin optical time domain analyzer, PPP-BOTDA）,实现了10 cm的空间分辨率和±7.5 με的应变测量精度。文中重点介绍了PPP-BOTDA工作原理以及技术验证,并在国内首次将PPP-BOTDA技术应用于管桩桩身应变测量,与同时进行的滑动测微计实测数据进行对比,结果表明PPP-BOTDA可作为一种新型的桩基测试技术加以推广     

DP Matrix3D近景摄影测量系统在滑坡监测中的应用

介绍近景摄影测量系统在滑坡监测中应用及系统的关键技术,以福州晋安区宦溪鼓岭滑坡监测中的应用实例,探讨近景摄影技术在滑坡监测中应用优点及局限条件。     

测斜仪在滑坡变形监测中的应用

介绍了测斜仪的工作原理及其在滑坡变形监测中的应用,并与钻探成果进行了对照。根据测斜成果曲线,可以较好地对滑动面的分布情况、滑动机制作出某种程度的判断,为滑坡的治理设计提供重要的依据。说明测斜仪在滑坡监测中的应用是可行的。     

地理信息滑坡监测预报系统及其在抚顺西露天矿滑坡中的应用

为了能够准确有效地针对滑坡地质灾害进行监测和预报工作,给出一种新型的滑坡监测预报系统。该系统以GIS技术为基础,通过MapGIS软件形成图形文件的链接输入,实现与地理信息系统的融合。这种方法引入了滑坡空间滑动特征,可针对滑坡不同时段的特点采用多种预报模块实现对空间数据的处理,并通过VB6.0集成开发将结果还原至图形以可视化,来实现各类滑坡预报以及空间分析。将该监测预报系统应用到抚顺西露天矿地质灾害防治工作中,以GPS监测站等监测设施对抚顺西露天矿地质灾害开展的多类型的现场监测为依据, 对抚顺西露天矿地质灾害防治及预报进行分区模块处理;并以抚顺西露天矿E3200剖面滑坡为例,结合非线性回归分析及二次曲线拟合得到了X-3、X-5监测点的中短期预报数据和水平及竖直方向的速度、加速度等参量。根据竖直最大加速度为正值、竖直负向加速度小于10^-5 m/d²以及水平加速度均为负值等特点,得到该滑坡基本处于匀速变形阶段及位移变化有收敛趋势的结论。     

深基坑支护桩布里渊光时域分布式监测方法研究

支护桩是深基坑支护结构中的关键组成部分,其支护效果直接影响到深基坑的稳定性,因此对支护桩应力应变状态 的监测十分重要。该文选择了一种能够单端测量的分布式光纤感测技术-布里渊光时域反射计（简称BOTDR）,将其应用 于深基坑支护桩的变形监测,介绍了这一技术的基本原理、需解决的关键问题及实施技术路线,并结合南京某深基坑工 程,验证了这一技术方法的监测效果。结果表明,基于BOTDR的监测方法可以对深基坑支护桩进行全分布式监测,方法可 行,结果准确,为深基坑支护桩监测提供了一种新的技术手段。     

丹巴县城后山滑坡应急加固深部位移监测成果

丹巴县城后山为一大型古滑坡。由于县城建设对古滑坡坡脚的开挖而逐渐复活。2005年2月,滑坡出现加速变形。为了解滑坡体的深部变形状况,掌握抢险加固处理的效果,为滑坡综合治理提供设计、施工、工程处理依据,在应急治理工程的中后期对滑坡体开展了深部位移监测,现对该监测成果进行分析,对滑坡的变形机理及实施抢险加固后的滑坡体稳定性进行评价。     

三峡库区曾家棚滑坡监测技术及失稳比较分析

曾家棚滑坡属于三峡库区较少失稳的滑坡之一,有过9年的专业监测史,包括地表变形、深部位移等多种监测手段。通过多年的监测经验,结合滑坡的实际变形失稳过程,对各种监测方法的实用性和科学性进行分析和评估,为后续同类型滑坡监测工作提供科学依据,使资源利用更加集中、合理,并对以后的监测方案设计提出建议。     

采用钻孔倾斜仪监测滑坡深部水平位移方法和仪器的研究

介绍了目前滑坡深部水平位移钻孔倾斜仪人工监测方法存在的问题,钻孔深部位移自动化监测通信方法的选择。地质滑坡灾害监测中广泛使用钻孔倾斜仪,介绍了CZ-2型钻孔倾斜仪的构成及现场测试方法。     

滑坡监测仪器野外安装与保护方法

我国国土地形地貌错综复杂,地质灾害分布广,是世界上滑坡等地质灾害多发的国家之一。滑坡、泥石流是对人类危害较大的自然灾害类型。因此对滑坡灾害的发生进行实时有效监测,对于防灾减灾十分重要。滑坡监测仪多安装在无人或少人居住的山体上,且因目前国内民众对地质灾害监测意义认识上的不足,容易造成破坏。结合丹巴县甲居滑坡及石棉前进一组滑坡的监测工程,总结了滑坡监测仪野外安装及保护方面的经验。     

在役输油气管道沿线滑坡灾害监测预警技术及应用

滑坡灾害是浅埋输油气管道的主要风险源之一,监测预警是管道滑坡风险控制的重要手段。管道滑坡灾害的监测预警需要滑坡体和管道的联合监测,注重管体轴向应变监测。为获得管道轴向应变的准确值,每截面至少需要布置3个应变计。推导了已知截面上3点、9点、12点钟位置应力时,管体监测截面上任意点应力的计算方法;探讨了基于材料强度破坏的管道预警阈值的确定方法。汶川地震期间,在兰成渝成品油管道羊木山滑坡获得了成功应用,为管道滑坡灾害监测预警的推广提供了借鉴。