黄土含水率DPHP-FBG传感器研究

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作者 祝越 吴静红 +2 位作者 郭君仪 孙梦雅 贾立翔 《计量学报》 北大核心 2025年第3期442-449,共8页

基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)的双探针热脉冲方法(double probe heat pulse,DPHP),研发了DPHP-FBG传感器,用于延安黄土含水率的测定,并分析不同加热时间和不同加热功率对含水率测量结果的影响。研究表明:DPHP-FBG方法... 基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)的双探针热脉冲方法(double probe heat pulse,DPHP),研发了DPHP-FBG传感器,用于延安黄土含水率的测定,并分析不同加热时间和不同加热功率对含水率测量结果的影响。研究表明:DPHP-FBG方法可实现非饱和黄土含水率的精确测量,尤其适用于低含水率土体监测。恒定加热功率下,加热时间控制在16 s内时,测量误差随着加热时间的增加而减小。足够加热时间下,加热功率的影响较小,无需采用过高的加热功率,在加热时间为20 s时,30.15 W/m的加热功率即可实现高精度含水率的测量。DPHPFBG法能够实现土壤含水率的远程、实时、精细化监测,为原位土体水分场、土壤水分蒸发和冻融的研究提供了一种新的监测手段。 展开更多

关键词 体积含水率 水分传感器 双探针热脉冲 光纤布拉格光栅法 延安黄土 误差分析

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混凝土抗拔桩动态变形全过程监测及轴力计算优化:以苏州东站抗拔桩拉伸试验为例

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作者 杨昊轶 吴静红 +3 位作者 师文豪 娄庆楠 贾立翔 陈明银 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第17期7328-7336,共9页

抗拔桩依据结构特性有效承担了结构上拔荷载,成为解决抗浮问题的有效措施。精确获取抗拔桩内力是了解其承载特性的关键,但混凝土抗拉性能较差,当荷载达到一定量级后,导致其弹性模量降低,传统轴力计算方法不再适用。基于光频域反射技术(o... 抗拔桩依据结构特性有效承担了结构上拔荷载,成为解决抗浮问题的有效措施。精确获取抗拔桩内力是了解其承载特性的关键,但混凝土抗拉性能较差,当荷载达到一定量级后,导致其弹性模量降低,传统轴力计算方法不再适用。基于光频域反射技术(optical frequency domain reflectometry,OFDR)应变测量技术,通过抗拔桩室内模型试验,分析拉拔过程中钢筋和混凝土的应变分布和演化规律,获取受拉-破坏全过程混凝土弹性模量变化情况,提出利用混凝土应变与弹性模量关系曲线优化轴力计算方法,精准获取桩身轴力,并应用于实际工程。试验结果表明:在小荷载情况下,OFDR技术可以根据桩身应变曲线定位混凝土裂缝产生位置;大荷载桩身破坏情况下,可以利用应变与弹模关系曲线修正混凝土弹模,对混凝土轴力进行修正,相对传统计算方式可将全过程轴力相对误差控制在5%以内,实际工程验证了该方法的可行性,优化后的轴力计算具有更高的精确度。 展开更多

关键词 OFDR 钢筋混凝土抗拔桩 弹性模量 应变监测 轴力

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钻孔回填料与直埋式应变传感光缆耦合性研究 被引量：26

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作者 张诚成 施斌 +3 位作者 刘苏平 顾凯 张磊 魏广庆 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1959-1967,共9页

钻孔回填料与直埋式应变传感光缆之间的耦合性,是决定分布式光纤感测（DFOS）技术能否利用一个钻孔精细化监测钻孔地层剖面变形分布的关键。利用自主研制的可控围压光缆–土体相互作用特性试验装置,探究了0～1.6MPa围压下传感光缆与松... 钻孔回填料与直埋式应变传感光缆之间的耦合性,是决定分布式光纤感测（DFOS）技术能否利用一个钻孔精细化监测钻孔地层剖面变形分布的关键。利用自主研制的可控围压光缆–土体相互作用特性试验装置,探究了0～1.6MPa围压下传感光缆与松填砂土以及击实砂–黏混合土之间的耦合性。试验与理论分析结果表明：在拉拔状态下,光缆–土体界面呈现渐进性破坏特征;在低围压下,光缆轴向应变随拉拔位移的增大而增大,且不断向光缆尾部传递;在高围压下,应变的扩展与传递被限制在很小的范围内;理想弹–塑性拉拔模型可较好地描述光缆–土体界面的渐进性破坏特性。提出采用光缆–土体耦合系数ζc–s定量描述光缆与土体之间的耦合性,将10000με下的ζc–s值作为评价长期监测条件下两者耦合性的指标,并根据0.5,0.75,0.9三个ζc–s值将两者的耦合性分为强、较强、较弱以及弱4类。一定围压下,光缆与土体具有强耦合性;对于松填砂土与击实砂–黏混合土,该临界围压值分别为0.55 MPa与0.17 MPa。以苏州盛泽地面沉降为例,分析了钻孔回填料与传感光缆之间的耦合性,结果表明：距地表约16 m深度以内两者具有较强耦合性;而约16m深度以下两者具有强耦合性,传感光缆的应变数据可准确反映地层的变形。这一研究成果为DFOS技术应用于钻孔剖面地面沉降监测提供了坚实的理论依据。 展开更多

关键词 地面沉降监测 钻孔回填料 传感光缆 围压 界面效应 分布式光纤感测技术

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AH-FBG水流流速传感器研制与试验研究 被引量：1

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作者 孙梦雅 施斌 +4 位作者 张婉玲 刘瑾 魏广庆 韩贺鸣 井淼 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期876-885,共10页

为了解决当前水流流速传感器易受电磁干扰、集成困难的问题,基于主动加热光纤布拉格光栅(AH-FBG)技术和热对流原理,研制了一种能够用于水流流速测量及流向初步识别的AH-FBG传感器.通过室内试验探究了该传感器用于水流流速测量和流向初... 为了解决当前水流流速传感器易受电磁干扰、集成困难的问题,基于主动加热光纤布拉格光栅(AH-FBG)技术和热对流原理,研制了一种能够用于水流流速测量及流向初步识别的AH-FBG传感器.通过室内试验探究了该传感器用于水流流速测量和流向初步识别的可行性,以及加热功率对测量结果的影响.研究结果表明:AH-FBG传感器中6个光纤布拉格光栅(FBG)的温度特征值均与水流流速呈负相关关系,温度特征值与水流流速标定公式的拟合度高达0.98,可用于水流流速计算;传感器外部2组FBG可用于初步识别水流方向,利用每组中的具有较小温度特征值的FBG识别潜在迎水区,2个潜在迎水区的交集范围即为实际流向的范围;温度特征值增量与加热功率呈线性正相关关系,在一定范围内提高加热功率能够增强AH-FBG传感器对水流速度测量和流向识别的灵敏性. 展开更多

关键词 水流流速 流向 主动加热光纤布拉格光栅法 温度特征值 加热功率

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微型FBG湿度传感器研发与试验研究 被引量：9

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作者 孙梦雅 施斌 +2 位作者 冯晨曦 魏广庆 谢永宏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期25-33,共9页

随着人们对环境湿度测量要求的不断提高,湿度传感测量技术也在不断创新。在总结现有湿度测量技术优劣和社会需求的基础上,提出了一种基于光纤布拉格光栅技术的蒸发式湿度测试方法。根据蒸发式湿度测量原理,自主设计出一种微型FBG湿度传... 随着人们对环境湿度测量要求的不断提高,湿度传感测量技术也在不断创新。在总结现有湿度测量技术优劣和社会需求的基础上,提出了一种基于光纤布拉格光栅技术的蒸发式湿度测试方法。根据蒸发式湿度测量原理,自主设计出一种微型FBG湿度传感器。经过对比测试表明,该湿度传感器测得的湿度值与干湿球湿度计、电子式湿度计测量值之间的绝对误差分别为0.02%RH^4.87%RH、0.13%RH^2.29%RH,相对误差分别为0.03%~9.71%、0.25%~2.58%,比例系数分别为1.004 1、1.007 7,与两者结果基本一致。经过一周的环境湿度实测试验,表明该FBG湿度传感器测试结果准确,所测湿度变化趋势与环境天气变化完全吻合。该方法综合了干湿球湿度计和光纤感测技术的优势,集小型化、耐高温、抗电磁干扰、网络化、实时测量等特性于一体,值得应用推广。 展开更多

关键词 湿度测量 光纤布拉格光栅 传感器 干湿球湿度计 试验研究

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基于EFBG的海水入侵地下水盐度监测模拟试验研究

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作者 方锦辉 郭君仪 +3 位作者 姜洪涛 施斌 孙梦雅 魏广庆 《工程地质学报》 北大核心 2025年第3期1206-1215,共10页

海水入侵是沿海地区不可忽视的重大灾害,将导致水质恶化、土壤盐渍化等问题,因此,地下水盐度的原位及实时监测具有重要意义。本文提出了一种基于FBG(Fiber Bragg Grating)滤波特性的盐度传感器。采用化学腐蚀法腐蚀光纤包层,使FBG对外... 海水入侵是沿海地区不可忽视的重大灾害,将导致水质恶化、土壤盐渍化等问题,因此,地下水盐度的原位及实时监测具有重要意义。本文提出了一种基于FBG(Fiber Bragg Grating)滤波特性的盐度传感器。采用化学腐蚀法腐蚀光纤包层,使FBG对外界折射率敏感,从而实现盐度传感。通过MATLAB软件模拟了不同腐蚀程度的FBG的中心波长与盐度的关系,验证了该方法在理论上的可行性。同时对EFBG(Etched Fiber Bragg Grating)分别进行温度和盐度灵敏度的测试,并引入一根未腐蚀的FBG进行温度补偿,实现盐度和温度的同时测量。试验结果表明:不同腐蚀程度的EFBG的波长漂移量与盐度均成线性关系,在一定范围内腐蚀程度越高,盐度灵敏度系数越大,最大可达29.432 pm/%,证明了EFBG对海水盐度测量具有一定可行性。最后提出了一种适用于地下水盐度原位监测的封装方法,为沿海地区海水入侵的研究提供了一种新的测量手段。 展开更多

关键词 EFBG(Etched fiber Bragg grating) 海水盐度 模拟试验 可行性

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光纤感测技术在轨道交通运营线路中的应用 被引量：12

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作者 汤继新 谢长岭 +2 位作者 方宝民 贾立翔 张文轩 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第S02期398-405,共8页

为解决城市轨道交通工程在施工和后期运营过程中隧道差异沉降、结构变形、基坑渗水与失稳及周边建筑物变形等安全问题。依托宁波市轨道交通运1号运营线,采用分布式光纤传感技术实现长距离隧道的管片变形和差异沉降监测,利用布拉格光纤... 为解决城市轨道交通工程在施工和后期运营过程中隧道差异沉降、结构变形、基坑渗水与失稳及周边建筑物变形等安全问题。依托宁波市轨道交通运1号运营线,采用分布式光纤传感技术实现长距离隧道的管片变形和差异沉降监测,利用布拉格光纤光栅技术实现了隧道断面和结构变形自动化监测,结果显示监测段隧道变形较小,较为稳定。项目的成功实施,证明了光纤传感技术在轨道交通工程结构监测中的有效性,具有广泛的应用和推广价值。 展开更多

关键词 轨道交通 光纤感测技术 运营隧道 变形监测 布设

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分布式温度感测技术在金坛地区地层导热性能评价中的应用 被引量：5

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作者 周众钦 吴静红 +2 位作者 李一雄 徐高峰 贾立翔 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第19期7899-7908,共10页

为了确定常州市金坛地区地下热物性系数,为浅层地热能的开发提供理论依据,基于线热源理论将分布式温度感测技术(distributed temperature sensing,DTS)与现场热响应技术(thermal response test,TRT)相结合,利用分布式热响应试验(distrib... 为了确定常州市金坛地区地下热物性系数,为浅层地热能的开发提供理论依据,基于线热源理论将分布式温度感测技术(distributed temperature sensing,DTS)与现场热响应技术(thermal response test,TRT)相结合,利用分布式热响应试验(distributed thermal response test,DTRT)及主动加热光纤的热响应试验(active heating optical fiber thermal response test,ATRT),对该地区不同深度地层的导热系数进行了监测计算和分析评价,并比较了不同技术的监测结果。试验结果表明:基于DTS技术的DTRT相比于传统TRT,可以实现各土层导热系数的分布式测试;ATRT计算得出的各层导热系数分布趋势与DTRT趋势大体相同,证明了将ATRT应用到导热系数的测试中的可行性。并且,相比TRT和DTRT,ATRT耗时更短耗能更低的优势,这也使得ATRT技术在地温场监测中具有较大的潜力。 展开更多

关键词 钻孔热响应试验 分布式温度感测技术 主动加热光纤方法 土体导热系数

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地下连续墙受力变形光纤监测与数值模拟研究 被引量：3

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作者 刘天翔 朱鸿鹄 +3 位作者 程刚 谭道远 魏广庆 施斌 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期222-233,共12页

地下连续墙是一种常见的深基坑支护方式,具有刚度大、防渗性能好、适应范围广等优点,但其受力变形规律较为复杂。基于超弱光纤光栅感测技术,对某地铁车站基坑地下连续墙水平位移进行实时监测。将监测数据与数值模拟结果进行对比,验证了... 地下连续墙是一种常见的深基坑支护方式,具有刚度大、防渗性能好、适应范围广等优点,但其受力变形规律较为复杂。基于超弱光纤光栅感测技术,对某地铁车站基坑地下连续墙水平位移进行实时监测。将监测数据与数值模拟结果进行对比,验证了数值分析模型选取的合理性,并基于该数值分析模型研究了不同厚度软土层中,地下连续墙水平位移的变化规律,通过墙体位移梯度(D_(w))和软土位移梯度(D_(r))进行临界厚度比计算。研究结果显示:水平位移随软土厚度的变化呈“凸肚”状,沿深度方向划分为相对稳定区、线性增长区、最大变形区和线性下降区。利用D_(w)和D_(r)标定出临界厚度比为0.24;土压力变化在基坑前四步开挖过程中较为稳定,而在第五步开挖与施工后40 d变化显著。上述研究结果为类似工程的设计、施工和监测方案的制定提供了重要参考。 展开更多

关键词 地下连续墙 水平位移 密集分布式感测 数值模拟 临界厚度比

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重大水利工程对长江中下游干流河槽和岸线地质环境影响研究 被引量：10

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作者 姜月华 程和琴 +11 位作者 周权平 倪化勇 金阳 梅世嘉 张鸿 顾轩 施斌 顾凯 魏广庆 李云 杨国强 齐秋菊 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1681-1696,共16页

本文主要采取历史水下地形和水位数据分析、干流河槽现场测量、室内测试和综合评价等方法对重大水利工程影响长江中下游干流河槽和岸线进行了分析和研究,取得如下新进展:(1)创新构建了一套多模态传感器系统,实现陆上和水下一体化水动力... 本文主要采取历史水下地形和水位数据分析、干流河槽现场测量、室内测试和综合评价等方法对重大水利工程影响长江中下游干流河槽和岸线进行了分析和研究,取得如下新进展:(1)创新构建了一套多模态传感器系统,实现陆上和水下一体化水动力、沉积和地貌特征测量与数据采集。(2)调查研究发现,长江干流河槽冲刷强烈,岸线窝崩、条崩发育。(3)悬沙和床沙粗化,河床阻力下降,发育侵蚀型链珠状沙波,长江大桥主桥墩冲刷严重。(4)潮区界显著上移,潮区界变动河段地貌发生重要变化。在此基础上,研究认为应该加强长江中下游干流河槽、沿岸高陡岸坡、支流入汇干流河口、崩岸以及跨江大桥桥墩冲刷等调查、监测和成因机理分析。上述研究成果对长江岸滩防护和修复、航道整治、沿岸防洪、长江大桥桥墩维护等具有重要意义。 展开更多

关键词 长江中下游地区 潮区界 崩岸 窝崩 河槽冲刷 侵蚀和淤积 地质调查工程

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土木与岩土工程监测新技术——BOFDA的性能与特点 被引量：20

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作者 王兴 施斌 +2 位作者 魏广庆 程刚 张驰 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期763-768,共6页

在实验的基础上对新型分布式光纤监测技术——布里渊频域分析技术(BOFDA)的感测性能进行了测试与分析,其空间分辨率可达20cm,测试精度可达±2με,测试重复性为±4με;通过与布里渊光时域分析技术(BOTDA)测试性能的比较,对BOFD... 在实验的基础上对新型分布式光纤监测技术——布里渊频域分析技术(BOFDA)的感测性能进行了测试与分析,其空间分辨率可达20cm,测试精度可达±2με,测试重复性为±4με;通过与布里渊光时域分析技术(BOTDA)测试性能的比较,对BOFDA的测试性能进行了评价,分析了应变过渡区产生的原因;通过BOFDA等强度梁实验,并与电阻应变片测试结果和理论计算值比较,证明了BOFDA优异的测试性能。最后,对BOFDA在各类工程防灾减灾监测中可能遇到传感光缆的保护及温度补偿问题进行了分析,并提出相应解决方案。 展开更多

关键词 布里渊光频域分析技术 布里渊光时域分析技术 测试精度 分布式监测 应变过渡区

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长江经济带生态修复示范关键技术及其应用 被引量：17

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作者 姜月华 倪化勇 +27 位作者 周权平 程知言 段学军 朱志敏 吴吉春 任海彦 范晨子 杨晋炜 陈超 胡建 王晓龙 姜夏烨 刘永兵 杨海 郭威 冯乃琦 魏广庆 金阳 杨辉 刘林 梅世嘉 张鸿 陈澎军 袁继海 齐秋菊 吕劲松 顾轩 刘鹏 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1305-1333,共29页

围绕长江大保护,笔者近年探索形成滨海盐碱地、长江滨岸湿地、沿江化工污染场地、重金属污染场地和废弃矿山等5种类型生态修复示范关键技术,取得重要进展和应用成效:(1)探索形成南通滨海盐碱地“工程、结构、生物和农艺改良”等关键技... 围绕长江大保护,笔者近年探索形成滨海盐碱地、长江滨岸湿地、沿江化工污染场地、重金属污染场地和废弃矿山等5种类型生态修复示范关键技术,取得重要进展和应用成效:(1)探索形成南通滨海盐碱地“工程、结构、生物和农艺改良”等关键技术体系,建立了盐碱地水-盐运移环境实时动态监测体系,实现海水稻、玉米和油菜等系列农产品产业化,有效服务沿海地区盐碱地优质利用与国土空间规划。(2)提出江苏启东长江沿江湿地“生境优化、植物优选、多样性调控”综合生态修复技术,形成湿地休闲观光区、湿地生物多样性保护区和湿地尾水深度净化区等三大生态功能区,修复成果取得较好生态与社会效益。(3)创新有机污染探测技术,查明某典型化工园区地下“隐性”污染,精确圈定主要污染物深度,明确以硝基苯、苯、苯胺等为主的污染物类型,提出了污染修复深化建议,得到当地市政府、环保部门采纳建议方案,有效支撑服务有机化工废弃场地再开发。(4)研发耐镉转基因特有植物材料与高效修复功能微生物,探索形成沿江高镉土壤微生物-植物互作修复模式,为下一步微生物改良剂研制和规模化修复奠定重要基础。(5)形成云南安宁磷矿尾矿堆场生态修复和四川攀枝花钒钛磁铁矿尾矿资源化、减量化利用关键技术,有力支撑废弃矿山生态保护修复和尾矿资源化利用。 展开更多

关键词 生态修复 盐碱地 湿地 有机污染 镉污染 尾矿 废弃矿山 地质调查工程 长江经济带

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地面沉降分布式光纤监测土–缆耦合性分析 被引量：30

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作者 张诚成 施斌 +1 位作者 朱鸿鹄 魏广庆 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1670-1678,共9页

地层、钻孔回填材料和传感光缆之间的耦合性是决定地面沉降钻孔全剖面分布式光纤监测精度的关键因素。提出了地层-钻孔回填材料-传感光缆耦合性的明确定义和地层变形光纤监测数据有效性的评价方法。地层、回填材料和传感光缆达到完全耦... 地层、钻孔回填材料和传感光缆之间的耦合性是决定地面沉降钻孔全剖面分布式光纤监测精度的关键因素。提出了地层-钻孔回填材料-传感光缆耦合性的明确定义和地层变形光纤监测数据有效性的评价方法。地层、回填材料和传感光缆达到完全耦合应满足两个条件:地层-回填材料界面与回填材料-传感光缆界面剪应力均不能超过其抗剪强度;地层应变能有效地传递至纤芯。提出了回填材料与传感光缆处于黏结状态的临界围压与临界深度;传感光缆弹性模量、半径或最大应变梯度越小,则临界围压或深度也越小;当回填材料、传感光缆及其界面参数确定时,临界围压或深度仅与最大应变梯度有关。基于经典应变传递模型与Goodman假设建立了地层-钻孔回填材料-传感光缆应变传递模型,并研究了传感光缆、回填材料以及地层性质对应变传递特性的影响,结果表明:传感光缆半径和弹性模量、钻孔半径、地层剪切模量越小,或回填材料剪切模量、地层-回填材料界面黏结系数越大,则应变传递性能越好;围压对应变传递特性的影响则取决于回填材料与地层参数之间的相对关系。最后,采用苏州盛泽地面沉降光纤监测数据验证了该评价方法的有效性。研究结果为钻孔地层剖面的全剖面、精细化分布式光纤监测提供了理论依据。 展开更多

关键词 地层变形 分布式光纤感测技术 耦合性 界面抗剪强度 应变传递

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地面变形分布式光纤监测模型试验研究 被引量：17

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作者 卢毅 施斌 +3 位作者 于军 龚绪龙 魏广庆 刘瑾 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期896-901,共6页

地面变形监测在防治地面塌陷、地面沉降和地裂缝等危害中有着极其重要的地位。本文采用气囊法对地面变形的发育过程展开了分布式光纤监测模型试验研究,详细介绍了分布式光纤监测的技术原理和试验方案,并对不同工况条件下分布式光纤监测... 地面变形监测在防治地面塌陷、地面沉降和地裂缝等危害中有着极其重要的地位。本文采用气囊法对地面变形的发育过程展开了分布式光纤监测模型试验研究,详细介绍了分布式光纤监测的技术原理和试验方案,并对不同工况条件下分布式光纤监测结果进行了对比研究。研究结果表明:分布式光纤监测技术能够有效地捕捉不同条件下土体的变形情况,其"马鞍型"应变分布曲线能够清晰地定位底部拱形的形成区域以及地面变形可能发育的位置,该技术可应用于地面变形发育过程中土体的变形监测。 展开更多

关键词 地面变形 分布式监测 感测光纤 模型试验

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地面沉降钻孔全断面分布式光纤监测技术 被引量：38

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作者 施斌 顾凯 +2 位作者 魏广庆 吴静红 张诚成 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期356-364,共9页

本文介绍了一种钻孔全断面分布式光纤监测技术,可以获得地面沉降过程中多场多参量数据,实现钻孔全断面的精细化监测。阐述了钻孔全断面分布式光纤监测技术的概念,并重点介绍了该技术涉及的传感光缆和传感器选择、钻孔回填材料、光缆-土... 本文介绍了一种钻孔全断面分布式光纤监测技术,可以获得地面沉降过程中多场多参量数据,实现钻孔全断面的精细化监测。阐述了钻孔全断面分布式光纤监测技术的概念,并重点介绍了该技术涉及的传感光缆和传感器选择、钻孔回填材料、光缆-土的耦合性评价和光缆及传感器植入方法等关键技术。在此基础上,构建了钻孔全断面光纤监测系统。最后,结合苏州盛泽地面沉降光纤监测案例,介绍了钻孔全断面光纤监测过程和技术特点。 展开更多

关键词 钻孔 全断面地层 光纤监测 地面沉降 关键技术

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基于碳纤维加热光缆的砂性土渗流场C-DTS分布式监测试验研究 被引量：14

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作者 严珺凡 施斌 +2 位作者 曹鼎峰 魏广庆 朱鸿鹄 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期430-436,共7页

岩土体中渗流场的监测是岩土工程防灾减灾中一项必不可少的基础工作。在总结已有监测方法优缺点的基础上,提出了渗流场碳纤维加热光缆的分布式温度光纤感测技术(简称C-DTS);介绍了该方法的监测原理;提出了温度特征值(tT)的概念;设计了... 岩土体中渗流场的监测是岩土工程防灾减灾中一项必不可少的基础工作。在总结已有监测方法优缺点的基础上,提出了渗流场碳纤维加热光缆的分布式温度光纤感测技术(简称C-DTS);介绍了该方法的监测原理;提出了温度特征值(tT)的概念;设计了砂性土渗流模拟装置,并对砂性土中不同渗流速率下的渗流场进行了室内试验。通过试验确定了tT与渗流速率(V)之间存在线性关系;证明了碳纤维加热光缆能够有效地提高DTS监测的敏感性,可实现渗流速率的分布式监测。对该方法应用于工程实践还需要开展的研究工作进行了分析。 展开更多

关键词 砂性土 渗流场 碳纤维加热光缆 C-DTS 分布式监测

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透水管桩现场试验光纤监测与承载性能研究 被引量：12

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作者 王静 肖涛 +3 位作者 朱鸿鹄 梅国雄 刘拯源 魏广庆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1961-1970,共10页

在软土地基中设置透水管桩可以加快沉桩引起的超静孔隙水的消散速率,进而加速桩周土的固结。目前,国内外对透水管桩承载力和透水性能的模型试验和数值模拟研究较多,但深入探究桩基承载力时间效应和荷载传递规律的现场试验研究较少。通... 在软土地基中设置透水管桩可以加快沉桩引起的超静孔隙水的消散速率,进而加速桩周土的固结。目前,国内外对透水管桩承载力和透水性能的模型试验和数值模拟研究较多,但深入探究桩基承载力时间效应和荷载传递规律的现场试验研究较少。通过基于光纤布拉格光栅(FBG)的现场静载试验,研究了软土地基中透水管桩桩身应变分布及内力传递规律,并分析了桩身不同位置处桩-土界面超孔隙水压力随时间的变化规律与桩基承载力时间效应的关系。试验结果表明:沉桩结束前期,透水管桩的单桩竖向抗压承载力增长率较高,并且随时间逐渐降低;试验场地条件下,沉桩后10 d内透水管桩承载力的提高主要来源于桩侧摩阻力,10~24 d内桩端阻力对桩基承载力提高的贡献明显增加;桩-土界面的超孔压沿桩深度增加,随着桩端附近超孔压加速消散,土体有效应力增大,桩侧摩阻力和桩端阻力也随之增大。研究成果对软土地基中透水管桩的设计和施工具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 透水管桩 光纤布拉格光栅(FBG) 承载性能 桩基内力 超孔隙水压力

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一种基坑锚杆(索)分布式检测方法 被引量：5

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作者 程刚 施斌 +2 位作者 卢毅 索文斌 魏广庆 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期89-95,共7页

提出了一种基于布里渊散射光时域反射监测技术(BOTDR)的基坑锚杆(索)分布式检测方法,包括:适用于锚杆(索)检测的金属基索状应变感测光缆和紧包护套感测光缆,感测光缆铺设方法,数据采集,锚杆(索)轴力与侧摩阻力计算,锚固性能评价。最后... 提出了一种基于布里渊散射光时域反射监测技术(BOTDR)的基坑锚杆(索)分布式检测方法,包括:适用于锚杆(索)检测的金属基索状应变感测光缆和紧包护套感测光缆,感测光缆铺设方法,数据采集,锚杆(索)轴力与侧摩阻力计算,锚固性能评价。最后以南京某基坑为例,利用该方法对3种不同锚杆(索)进行了现场拉拔测试。结果表明该方法可以获得沿锚杆(索)各点的应变值,实现全分布式测量,方法可行,结果准确。 展开更多

关键词 锚杆(索) 分布式检测 应变分布 拉拔试验 性能评价

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基于DFOS的连云港第四纪地层地面沉降监测分析 被引量：3

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作者 卢毅 于军 +3 位作者 龚绪龙 王宝军 魏广庆 季峻峰 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1114-1123,共10页

地面沉降作为目前长三角地区危害最严重的地质灾害,对长三角地区的经济发展造成了十分严重的危害.采用布里渊光时域反射技术(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer,BOTDR)及准分布布拉格光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)等分... 地面沉降作为目前长三角地区危害最严重的地质灾害,对长三角地区的经济发展造成了十分严重的危害.采用布里渊光时域反射技术(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer,BOTDR)及准分布布拉格光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)等分布式监测技术(Distributed Fiber Optic Sensing,DFOS),利用连云港市徐圩新区污水处理厂内一个130m的钻孔,通过分布式光缆对该地第四纪地层的地面沉降进行了为期两年的监测与分析.主要的结果如下:目前该地区的主要沉降层为第一弱透水层;地层的沉降量与抽水含水层的孔隙水压力变化一致,且存在一定的滞后性;徐圩地区地面沉降的主要原因是与抽水含水层相邻的弱透水层的释水压缩,而不是抽水含水层的压缩变形;DFOS技术为进一步研究地面沉降的机理与变形特点提供了一种较为准确的监测方法. 展开更多

关键词 地面沉降 分布式光纤监测 第四纪地层 现场试验

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定点式布设光纤在隧道结构健康监测中的预拉应变损失研究 被引量：10

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作者 侯公羽 韩育琛 +4 位作者 谢冰冰 魏广庆 李子祥 肖海林 周天赐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期4120-4128,共9页

基于布里渊光频域分析(BOFDA)的分布式光纤监测技术已在岩土工程领域得到初步应用。应变监测结果显示:将光纤进行预拉布设后,随着时间的推移,光纤预拉段会产生一定的应变损失。应变损失的产生主要是由光纤的疲劳特性所造成的。显然,光... 基于布里渊光频域分析(BOFDA)的分布式光纤监测技术已在岩土工程领域得到初步应用。应变监测结果显示:将光纤进行预拉布设后,随着时间的推移,光纤预拉段会产生一定的应变损失。应变损失的产生主要是由光纤的疲劳特性所造成的。显然,光纤因疲劳产生的应变损失对于工程监测是极其不利的,在实际监测中需要将其剔除。针对分布式光纤监测技术,选取HY料新型紧套应变光纤、聚氨酯紧套光纤2种应变光纤,在实验室进行了点固定式预拉布设(10 000×10-6),并进行了8个月的应变损失监测。对比分析2种光纤的预拉应变损失的差异,获得了光纤应变损失随时间的变化规律,以及预拉状态下的光纤在温度和湿度升高状态下应变损失的速率变化。研究了运用分布式光纤监测技术进行隧道变形监测的点固定式预拉布设方法,可为工程应用提供理论基础和施工指导。 展开更多

关键词 BOFDA技术 隧道监测 光纤预拉 应变损失 光纤疲劳

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