[发明专利]基于光纤光栅的基坑滑动面位置监测方法

权利要求书

1.一种基于光纤光栅的基坑滑动面位置监测方法，其特征在于包括以下步骤：

a、在测斜管边缘处粘贴以测斜管轴线为中心线对称布置的U型光纤光栅串；

b、在基坑可能的滑动面附近钻孔，将布设了光纤光栅的测斜管按顺序一节一节下放到钻孔内；

c、采用FBG解调仪实时监测测斜管上光纤光栅的变化，利用以下公式计算出测斜管各截面的平均应变εz：

式中，记测斜管底部为位移0点，设距测斜管底部z处，该点位处的前后对称光纤光栅波长值为λz1、λz2，其初始测量波长为λz10、λz20；

d、在基坑开挖过程中，依据某一位置处光纤光栅所测应变值的变化判定基坑滑动面位置。

2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的基坑滑动面位置监测方法，其特征在于：所述步骤a中测斜管中光纤光栅传感器布设方法如下：

a1、在测斜管上选取上下对称的凹槽，作为光纤光栅粘贴线路；在选定凹槽上标记出光纤光栅点的布设位置；

a2、光纤光栅串为U型对称上下粘贴，U型中间需穿入5mm的保护套管加强保护，在测斜管底部绕过凸起部分，将两边光纤光栅顺入到布设凹槽内，使用胶带临时固定U型底部护套；

a3、稍微移动光纤光栅串，使光纤光栅点达到预定布设点位，使用快干胶将光栅点粘贴固定在测斜管凹槽内；

a4、使用环氧树脂胶将U型底部护套和光纤光栅串全面粘贴覆盖固定，保护光纤光栅，使用布基胶带将U型底端缠绕保护，并将涂抹胶体线路贴合覆盖保护。

3.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的基坑滑动面位置监测方法，其特征在于：所述步骤b中测斜管的下放方法如下：

b1、将粘贴封装好光纤光栅传感器的测斜管，缓慢放入到钻孔内，转动测斜管使前后粘贴有光纤光栅的平面与岩土体主滑方向平行；

b2、依照光纤光栅粘贴方式，依次将测斜管分节安装完毕；并对光纤引线接头作出对应光纤光栅埋设位置深度的标记；

b3、待测斜管快要下到预定深度处时，将各条FBG引线留有足够长度的光纤引线，用布基胶带将光纤引线粘贴固定在测斜管上，并预留一定长度光纤作为连接引线；

b4、测斜管下放完毕后，采用砂土回填封孔，回填时应缓慢投入砂土，并轻轻摇晃测斜管，使砂土充分填充。

4.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的基坑滑动面位置监测方法，其特征在于：所述测斜管为铝合金测斜管。

5.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的基坑滑动面位置监测方法，其特征在于：在测斜管埋入钻孔内之前，对测斜管以及光纤光栅传感器进行保护。

6.根据权利要求5所述的基于光纤光栅的基坑滑动面位置监测方法，其特征在于：所述保护方式是将光纤引线放入到测斜管内部，并在测斜管外部套入直径200mm的PVC套管。