[发明专利]土体变形分布式光纤监测标定与试验方法及其装置

权利要求书

1.一种土体变形分布式光纤监测标定与试验方法，其特征在于，包括步骤如下：

第一步，在标定与试验主箱前后的透明刚性板上贴上标记点；

第二步，制备试验用土样，在标定与试验主箱中采用落砂法或压实法分层填筑地基模型；

第三步，当地基填筑到应变感测光纤的布设位置时，将应变感测光纤预拉一定应变后铺设于土中；

第四步，待所有应变感测光纤铺设完毕后，将所有应变感测光纤采用并联或串联的方式相互连接，并采用传输光纤接到光纤解调仪接口上；

第五步，在填筑完成的地基模型表面居中设置加压装置；

第六步，将数字图像采集与分析装置分别置于透明的刚性板的两侧；

第七步，开始试验，光纤解调仪连续读数；加压装置分级施加荷载；数字图像采集与分析装置连续拍摄采集与透明刚性板相接触的土体照片；使用数字图像处理软件分析所拍摄到的一系列照片，将所得到的土体应变结果与光纤监测结果进行对比，并采用光纤应变标定程序对光纤应变数据进行标定。

2.根据权利要求1所述的土体变形分布式光纤监测标定与试验方法，其特征在于，所述的数字图像处理软件是基于数字图像相干法或粒子图像测速法。

3.根据权利要求1所述的土体变形分布式光纤监测标定与试验方法，其特征在于，所述的光纤应变标定程序采用数字图像处理所得应变数据按ε_FOS＝ζε_DIP对光纤应变数据进行标定，其中ε_DIP为数字图像处理所得应变数据，ε_FOS为光纤测得的应变数据，ζ为标定系数。

4.用于权利要求1～3任一所述的土体变形分布式光纤监测标定与试验方法中的装置，其特征在于，包括标定与试验主箱、应变感测光纤、光纤解调仪、数字图像采集与分析装置；所述标定与试验主箱的前后两面设有透明的刚性板，另外两个侧板为刚性板，内部填充有分层压实的土体，所述应变感测光纤沿水平向和/或垂直于底面逐段铺设于土体中，所述的前后透明刚性板上对应应变感测光纤的周围设有标记点，所述的土体上还设有加压装置；所述光纤解调仪与应变感测光纤连接；所述数字图像采集与分析装置设于标定与试验主箱的前后；所述的应变感测光纤上设有应变感测传感器。

5.根据权利要求4所述的用于土体变形分布式光纤监测标定与试验方法中的装置，其特征在于，所述的刚性侧板上设有光纤穿透孔。

6.根据权利要求4所述的用于土体变形分布式光纤监测标定与试验方法中的装置，其特征在于，所述数字图像采集与分析装置包括高像素数码相机与计算机。

7.根据权利要求4所述的用于土体变形分布式光纤监测标定与试验方法中的装置，其特征在于，所述的加压装置包括加载板和砝码或千斤顶。