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隧道工作井裂缝监测与分析

建筑科技 2024年第6期8卷 91-94页

作者：傅霄蓉上海城建城市运营(集团)有限公司上海200023

以上海市某越江隧道工作井裂缝为研究对象,综合运用石膏饼标记法和两点标记法等监测技术对工作井裂缝进行跟踪监测,根据监测结果提出整治建议。监测结果表明:001号~003号裂缝整体变化呈开合趋势,其中001号、002号裂缝季节性开合均小于0.... 详细信息

以上海市某越江隧道工作井裂缝为研究对象,综合运用石膏饼标记法和两点标记法等监测技术对工作井裂缝进行跟踪监测,根据监测结果提出整治建议。监测结果表明:001号~003号裂缝整体变化呈开合趋势,其中001号、002号裂缝季节性开合均小于0.5 mm,003号裂缝季节性开合大于0.5 mm。趋于稳定的裂缝,建议将裂缝表面清理干净后用渗透结晶型材料封闭,尚未稳定且在发展的裂缝应及时采取处治措施,开展日常巡查并加强监测。研究结果以期为后期隧道安全运维提供参考。

关键词：隧道工作井裂缝监测石膏饼标记法两点标记法尖端标记法

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稳定电场压裂裂缝监测技术

石油学报 2016年第B12期37卷 87-92页

作者：王爱国张胜传余洲张金成何广利程运甫王浩然田福春中国石油大港油田公司石油工程研究院天津300280

在压裂施工时,对压裂施工井加载稳定电压电场,同时在地面设计和布置测点时,监测地面测点和压裂井筒间的电位差。由于井筒和压裂裂缝中充满良导体,内部电位处处相等,相当于监测地面与裂缝前端电位差。在自主研发的高精度电位法监测仪基础... 详细信息

在压裂施工时,对压裂施工井加载稳定电压电场,同时在地面设计和布置测点时,监测地面测点和压裂井筒间的电位差。由于井筒和压裂裂缝中充满良导体,内部电位处处相等,相当于监测地面与裂缝前端电位差。在自主研发的高精度电位法监测仪基础上,利用这种监测工艺和方法,能够实时监测压裂裂缝起裂点每个时刻的裂缝方位和长度,监测数据解释结果清晰地显示了裂缝在地层中的整个发育过程。同时,多井监测结果显示,在压裂过程中,压裂裂缝主要发育单裂缝、相邻的双裂缝和网状裂缝,形成了稳定电场压裂裂缝监测技术。该技术也可以应用于注水、调剖等油田储层开发过程。

关键词：井地电法稳定电场压裂裂缝裂缝监测网状裂缝

基于POF-OTDR的混凝土坝裂缝监测复用能力分析

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第8期52卷 804-809页

作者：包腾飞赵津磊李涧鸣河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098 河海大学水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心南京210098 河海大学水利水电学院南京210098 江苏省水利勘测设计研究院有限公司扬州225127

塑料光纤由于弥补了石英光纤容易断裂的缺点,且具有大直径、低成本、高可塑性、良好韧性等优良特性,在结构裂缝监测领域具有良好的前景.将塑料光纤应用于以混凝土坝为代表的大体积混凝土结构裂缝监测时,不仅要求其能够感知单条裂缝的产... 详细信息

塑料光纤由于弥补了石英光纤容易断裂的缺点,且具有大直径、低成本、高可塑性、良好韧性等优良特性,在结构裂缝监测领域具有良好的前景.将塑料光纤应用于以混凝土坝为代表的大体积混凝土结构裂缝监测时,不仅要求其能够感知单条裂缝的产生,更需要其具有对结构多处开裂的感知和持续监测能力.为了研究塑料光纤对混凝土结构多条裂缝的监测能力,设计了一套模拟结构出现不同角度裂缝的试验装置,采用光时域反射技术进行了力光转换特性试验,并利用试验结果推导了单支塑料光纤对裂缝监测的复用能力.试验结果显示,塑料光纤对裂缝开展的感知敏感性随塑料光纤与裂缝的夹角和裂缝开度的增大而降低.理论分析表明,塑料光纤的复用能力和敏感性之间存在相互制约关系,即塑料光纤与裂缝夹角较大时,敏感性较大,而复用能力较小,反之亦然.基于以上分析,以某混凝土坝为例结合两种不同敏感程度的布设方式计算了各坝段开裂情况对光时域反射动态范围的消耗量,验证了以上结论,并对塑料光纤在混凝土坝中的实际裂缝监测能力进行了探讨和评估.分析表明,塑料光纤虽具有较好的裂缝监测复用能力,为避免出现裂缝漏检的情况,实际应用中建议首尾两端探测和分坝段布设多条塑料光纤.

关键词：塑料光纤光时域反射裂缝监测复用能力

基于石墨烯应变传感技术的工程结构裂缝监测技术研究

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第12期54卷 4743-4751页

作者：董荣珍刘晨语卫军刘晓春霍琛敬祝学真伍军高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075 中国中铁股份有限公司北京100039 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 武昌首义学院城市建设学院湖北武汉430064

基于大量程石墨烯基应变传感元件,分析工程结构从连续应变到裂缝出现及扩展过程中监测元件的工作特征及输出信号的变化规律,解析传感元件输出信号的函数关系及关键特征参数,分析裂缝监测原理并建立裂缝宽度监测模型,通过设计试验对模型... 详细信息

基于大量程石墨烯基应变传感元件,分析工程结构从连续应变到裂缝出现及扩展过程中监测元件的工作特征及输出信号的变化规律,解析传感元件输出信号的函数关系及关键特征参数,分析裂缝监测原理并建立裂缝宽度监测模型,通过设计试验对模型进行验证。研究结果表明:石墨烯基应变传感技术能够实现对工程结构从微应变到开裂的全过程连续监测,裂缝宽度监测模型所得裂缝宽度与实测结果较吻合,相对误差在10%以内;该模型能为工程结构服役期间的智能养维提供有效监测手段,实现对实际工程结构应变-开裂及裂缝扩展的全过程监测和预警。

关键词：混凝土结构石墨烯应变传感元件裂缝监测

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BOTDA在沥青混凝土铺装层裂缝监测中的应用

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东南大学学报（自然科学版） 2008年第5期38卷 799-803页

作者：钱振东黄卫关永胜韩光义东南大学智能运输系统研究中心南京210096

为了研究分布式光纤传感技术BOTDA在沥青混凝土铺装层裂缝监测中的应用可行性,进行了相关的室内以及现场试验.对埋设于环氧沥青试件中的光纤在车辆荷载和极限温度下的工作性能进行了研究;采用BOTDA对铺装层裂缝监测进行了室内模拟;在此... 详细信息

为了研究分布式光纤传感技术BOTDA在沥青混凝土铺装层裂缝监测中的应用可行性,进行了相关的室内以及现场试验.对埋设于环氧沥青试件中的光纤在车辆荷载和极限温度下的工作性能进行了研究;采用BOTDA对铺装层裂缝监测进行了室内模拟;在此基础上,将BOTDA应用到现场沥青路面的铺装层中,进行路面的温度、残余变形及裂缝监测.研究结果表明,埋设在铺装层内的光纤能够满足实际沥青铺装监测中的抗压性能要求和温度变化要求,紧套光纤比裸光纤更能适用于实际铺面的裂缝监测,并且将BOTDA应用到沥青铺装层裂缝监测中具有很高的精度和稳定性.

关键词： Brillouin光时域分析技术沥青混凝土铺装层裂缝监测紧套光纤

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塑料光纤在裂缝监测中的性能

光子学报 2015年第10期44卷 76-81页

作者：包腾飞赵津磊戚丹河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098 河海大学水利水电学院南京210098

针对普通石英光纤质地较脆,应用在结构裂缝监测中易发生断裂的现象,本文运用塑料光纤代替普通石英光纤进行结构裂缝监测,并且考虑复合材料裂缝开裂方向的不确定性,对塑料光纤及其裂缝监测能力进行了研究.设计了一套塑料光纤传感装置,并... 详细信息

针对普通石英光纤质地较脆,应用在结构裂缝监测中易发生断裂的现象,本文运用塑料光纤代替普通石英光纤进行结构裂缝监测,并且考虑复合材料裂缝开裂方向的不确定性,对塑料光纤及其裂缝监测能力进行了研究.设计了一套塑料光纤传感装置,并通过裂缝模拟装置来研究塑料光纤分别与裂缝呈30°、45°、60°夹角时,光损耗与裂缝开度的关系.实验结果表明,随着裂缝的开展,光损耗逐渐增加;纤芯直径为0.5mm时最大光损耗幅值为78.76μW,而纤芯直径为0.25 mm时,最大光损耗幅值只有24.28μW,纤芯直径较大的光纤在微弯时易发生较大的光损耗.塑料光纤传感装置在结构裂缝监测中应用是可行性的,而且塑料光纤裂缝传感器的灵敏性随着方位角的增加而降低.

关键词：塑料光纤裂缝监测变形结构健康监测光纤传感器

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多段分布式光纤裂缝监测系统及其应用

压电与声光 2007年第2期29卷 144-147页

作者：欧进萍侯爽周智 A.V.Dyshlyuk 哈尔滨工业大学土木水利学院黑龙江哈尔滨150090 大连理工大学土木水利学院辽宁大连116024 远东国立科技大学

基于光纤拉断引起菲涅尔反射机理,考虑大型工程结构多处随机裂缝监测的需求,利用普通商用光时域反射计(OTDR)提出了可同时探测多处随机裂缝的多段分布式光纤裂缝监测系统设计方法。该系统由多区段传感光路和传输光路组成,混凝土开裂时... 详细信息

基于光纤拉断引起菲涅尔反射机理,考虑大型工程结构多处随机裂缝监测的需求,利用普通商用光时域反射计(OTDR)提出了可同时探测多处随机裂缝的多段分布式光纤裂缝监测系统设计方法。该系统由多区段传感光路和传输光路组成,混凝土开裂时光纤被拉断,使用OTDR识别光纤中的菲涅尔反射以确定裂缝位置。其次,分析了影响该系统监测裂缝数目的主要因素为光纤耦合器的耦合比、OTDR的动态范围以及光纤断点处菲涅尔反射峰值。结果表明,该系统对于普通商用OTDR理论上最多可探测到49个断点。在此基础上,设计制作了钢筋混凝土受弯构件裂缝演化规律的多段分布式光纤裂缝监测系统,使用普通商用OTDR成功地监测到受弯构件加载过程中的多个随机裂缝的演化过程,证明了该系统实际应用的可行性和有效性。

关键词：多段分布式光时域反射计(OTDR) 裂缝监测混凝土结构

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裂缝监测技术在塔河油田的应用

石油钻采工艺 2006年第2期28卷 75-77页

作者：李新勇中国石化西北分公司工程技术研究院新疆乌鲁木齐830011

塔里木盆地塔河油田奥陶系油藏80%以上的井直接完井后无自然产能或自然产能低,需要通过酸压改造沟通缝洞储集体后才能建产。但塔河油田储集体分布非均质性极强,且分布方向与地应力方向并不完全一致。酸压设计规模主要参考地震资料预测... 详细信息

塔里木盆地塔河油田奥陶系油藏80%以上的井直接完井后无自然产能或自然产能低,需要通过酸压改造沟通缝洞储集体后才能建产。但塔河油田储集体分布非均质性极强,且分布方向与地应力方向并不完全一致。酸压设计规模主要参考地震资料预测储集体离井筒的距离,通过地面检波器接收地层破裂时的微地震波信号来监测酸压裂缝方向、酸压裂缝长度、裂缝产状,改造地层现今主应力方向,为酸压改造效果评价,进一步优化酸压设计提供依据。现场实践证明,塔河油田酸压裂缝监测技术基本克服了井深的不利条件,成功监测了超深井大型酸化压裂时裂缝走向、裂缝长度及产状,基本满足了超深井储层改造监测要求。

关键词：塔河油田酸压裂缝长度裂缝监测

分布式传感技术在高强筋活性粉末混凝土裂缝监测中的应用研究

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传感技术学报 2021年第4期34卷 562-568页

作者：冯其瑞王彦鹏王怀锋中海油安全技术服务有限公司天津300450

基于受激布里渊散射的光时域分析技术(BOTDA),本文采用分布式光纤传感技术监测高强筋活性粉末混凝土梁裂缝开展情况。首先进行了分布式光纤监测裂缝可行性试验研究,结果表明,分布式光纤监测具有识别并定位裂缝的能力且测试精度高。在此... 详细信息

基于受激布里渊散射的光时域分析技术(BOTDA),本文采用分布式光纤传感技术监测高强筋活性粉末混凝土梁裂缝开展情况。首先进行了分布式光纤监测裂缝可行性试验研究,结果表明,分布式光纤监测具有识别并定位裂缝的能力且测试精度高。在此基础上,将分布式光纤布设在高强筋活性粉末混凝土梁的表面和内部监测裂缝发展情况,结果表明分布式光纤可监测混凝土梁裂缝开展的全过程,且分布式光纤监测的时空连续性可有效解决裂缝产生的时空随机性问题。

关键词：钢筋混凝土结构裂缝监测分布式光纤传感抗弯试验活性粉末混凝土