[发明专利]螺旋缠绕分布式光纤的地基沉降监测装置的施工方法

权利要求书

1.螺旋缠绕分布式光纤的地基沉降监测装置的施工方法；其特征在于，地基沉降监测装置包括圆柱形弹性支撑物(1)和配重(3)；

所述圆柱形弹性支撑物(1)的圆柱面螺旋缠绕光缆(2)；

所述光缆(2)内包括应变感测光纤(7)；

所述应变感测光纤(7)与所述光缆(2)的弹性护套(10)通过粘结方式固定呈一体；施工步骤如下：

步骤1、利用工程地质资料预估稳定地层(12)的深度；

步骤2、在地基土(11)表面钻孔至所述稳定地层(12)；所述钻孔的孔径与所述圆柱形弹性支撑物(1)相匹配；

步骤3、计算所述圆柱形弹性支撑物(1)的长度H和所述配重(3)的重量m，并制作所述圆柱形弹性支撑物(1)和所述配重(3)；

步骤4、采用早强胶凝材料填充所述钻孔的底部；

步骤5、将缠绕好所述光缆(2)的所述圆柱形弹性支撑物(1)的下端与所述配重(3)连接后放入所述开孔，使所述配重(3)与所述稳定地层(12)充分粘接固定，然后提起所述圆柱形弹性支撑物(1)，通过所述配重(3)对所述圆柱形弹性支撑物(1)施加预拉伸作用力；

步骤6、采用细粒土和/或膨润土回填所述钻孔的剩余部分，并采用小型平板夯等压实。

2.根据权利要求1所述的螺旋缠绕分布式光纤的地基沉降监测装置的施工方法，其特征在于，所述光缆(2)内还包括温度感测光纤(8)；

所述温度感测光纤(8)外设有能够沿轴线相对滑动的塑料套管(9)；

所述塑料套管(9)与所述弹性护套(10)通过粘结方式固定呈一体。

3.根据权利要求1所述的螺旋缠绕分布式光纤的地基沉降监测装置的施工方法，其特征在于，螺旋缠绕的所述光缆(2)的螺栓升角(6)为30度至80度。

4.根据权利要求1所述的螺旋缠绕分布式光纤的地基沉降监测装置的施工方法，其特征在于，所述圆柱形弹性支撑物(1)的圆柱面对应螺旋缠绕的所述光缆(2)设有与所述光缆(2)相匹配的螺旋形的凹槽；

与所述光缆(2)相匹配的所述螺旋形的凹槽是指：所述光缆(2)能够镶嵌固定在所述螺旋形的凹槽内。

5.根据权利要求1所述的螺旋缠绕分布式光纤的地基沉降监测装置的施工方法，其特征在于，所述圆柱形弹性支撑物(1)的外径为5厘米至15厘米，采用橡胶或者硅胶制成；

所述弹性护套(10)采用PE材料制成。

6.根据权利要求1所述的螺旋缠绕分布式光纤的地基沉降监测装置的施工方法，其特征在于，所述数据处理单元(5)为计算机的分析终端，利用从所述测试单元(4)获得的所述数字信号计算所述地基土(11)对应所述圆柱形弹性支撑物(1)螺旋缠绕的所述光缆(2)范围内每一位置的土体沉降值。

7.根据权利要求1所述的螺旋缠绕分布式光纤的地基沉降监测装置的施工方法，其特征在于，步骤3中，根据实际钻孔深度，计算所需的所述圆柱形弹性支撑物(1)的长度H，计算公式如下：

其中，l为所述钻孔的深度；

θ为螺旋缠绕的光缆(2)的螺栓升角；

V为所述圆柱形弹性支撑物(1)的泊松比。

8.根据权利要求8所述的螺旋缠绕分布式光纤的地基沉降监测装置的施工方法，其特征在于，步骤3中，根据所述圆柱形弹性支撑物(1)的长度计算所述配重(3)的重量m，计算公式如下：

其中，E为所述圆柱形弹性支撑物(1)的弹性模量；

A为所述圆柱形弹性支撑物(1)的横截面积；

g为重力加速度；

S_max所述地基沉降监测装置的最大量程，计算公式如下：

9.根据权利要求1所述的螺旋缠绕分布式光纤的地基沉降监测装置的施工方法，其特征在于，所述早强胶凝材料为水泥砂浆。