地下连续墙分布式光纤监测技术研究

作     者：张长宇 

作者单位：南京大学 

学位级别：硕士

导师姓名：施斌

授予年度：2019年

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 0814[工学-土木工程] 

主      题：地下连续墙 分布式光纤监测技术 传感光缆(器) 侧向变形 接头渗 

摘      要：地下连续墙作为一种良好的围护结构,成为基坑支护形式的首选。但是,变形和渗漏问题一直是影响地下连续墙安全的重要因素。论文在国内外已有的研究成果的基础上,应用分布式光纤监测技术,对基坑施工过程中,地下连续墙的侧向变形及接头渗漏进行了监测,研发了适合地下连续墙监测的光纤传感光缆(器),开展了地下连续墙光纤监测的可行性研究,设计了基坑施工过程的地下连续墙光纤监测方案,建立了地下连续墙监测系统,对昆明地铁车站地下连续墙的侧向变形及接头渗漏进行了长期监测。论文的工作总结如下:(1)总结了地下连续墙变形及渗漏监测技术的国内外研究现状,分析了目前地下连续墙监测技术的优缺点,论述了分布式光纤监测技术应用于地下连续墙监测的优越性。(2)介绍了 BOFDA、DTS、FBG的原理和技术指标,研发了适用于地下连续墙侧向变形和接头渗漏监测的光纤传感光缆(器),开展了应变感测光缆、温度感测光缆、土压力计的性能试验,结果表明了研发的光纤传感光缆(器)满足地下连续墙分布式光纤监测要求。(3)介绍了计算光纤监测地下连续墙侧向变形的积分法,通过现场试验对比了地下连续墙光纤与测斜仪测试结果,结果表明:两种方法得到的结果一致性较好,验证了积分法计算侧向变形的可行性和准确性。(4)设计模型试验,探索了不同加压功率和不同加压时长下不同含泥量混凝土的温升稳定情况,根据温升曲线中的异常点,分析了地下连续墙的完整性及渗漏情况,提出了基于DTS技术的地下连续墙混凝土浇筑完整性检测方法及对地下连续墙接头渗漏的监测方法。(5)结合昆明地铁车站,建立了地下连续墙的分布式光纤监测系统,分别对系统的结构及各子系统的功能进行了介绍;设计出了地下连续墙分布式光纤监测方案,并在不同施工阶段进行了监测,对地下连续墙的施工进行了指导和险情预警。论文提出了地下连续墙分布式光纤监测技术,为地下连续墙的变形和渗漏监测开辟了新的方向,实现了地下连续墙全面和精准的监测。