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采用分布式光纤传感技术的土坝模型渗漏监测分析
发布时间:2022年06月14日



目前,我国堤坝众多,且很多属于土石坝,黄河堤坝则是其中的典型代表。黄河历来水少沙多,致使河床不断升高,并形成“悬河”或“多级悬河”,近年来修建的险工和控导(护滩)工程旨在对河道进行整治,保护有生命保障线和防洪保障线之称的黄河大堤。然而,这些土石坝基础较差,当洪水冲刷来临时,易发生根石走失和坍塌,如险情发现较迟而导致抢险物料投入不及时,则会造成坝身土胎外露,土体迅速被水流带走,使险情恶化。因此,对堤坝安全的监测和预警显得尤为重要[1,2]

光纤对于外界温度和应力变化敏感,使得光纤越来越多地被用作监测温度和应力变化的传感器而埋设于各种介质中。国外已有将光纤埋设于堤坝中监测堤坝渗漏情况方面的应用,国内亦逐渐开始注重光纤传感技术在这方面的研发工作。光纤实际应用的前提是准确地掌握其相关性能,目前对于光纤的光性能分析,大多数研究集中在对裸光纤的直接拉伸应变性能分析。而光纤应用于监测堤坝的形变和渗漏时,光纤与周边松散介质的随动性将影响光纤传感器反应土层沉降而产生的应力应变[3]。因此沉降应力与光纤应变之间的关系以及光纤应变与被监测土坝的沉降程度之间关系的确定,直接影响光纤在实际应用中的标定。



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