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BOTDA在基坑中的应用

 围护体系的加固质量对基坑工程、基坑周边环境和地下管线的变形和稳定性具有重要影响。隋海波等人在《基坑工程BOTDR分布式光纤监测技术研究》中通过对基坑围护体系和周边环境进行实时、在线监测分析,可掌握基坑变形的发展动态,对基坑失稳破坏进行预警。分布式光纤传感技术与常规监测方法相比具有很大的优越性,如分布式、长距离、实时性和长期稳定性等,可满足基坑工程安全监测和基坑失稳早期预警的要求。本文对布里渊光时域反射计(B0TDR)的测量原理进行了介绍,设计了一套基于BOTDR 的新型基坑工程分布式监测系统,详细阐述了工程应用中传感光纤的布设方法、光纤保护和温度补偿技术等。以实际工程为例,对基坑工程分布式变形监测结果进行了分析。监测结果表明,基于B0TDR技术的基坑分布式光纤监测系统能够准确地反映基坑工程的变形情况,具有显著的优越性,可用于基坑工程稳定性的监测和失稳预报。(隋海波,施 斌,张 丹,魏广庆,朴春德,王宝军. 基坑工程BOTDR分布式光纤监测技术研究.防灾减灾工程学报,2008,28(2).184-191 )

郑澄锋等人在《SMW 工法围护的基坑开挖对周围环境的影响》中提出 SMW 工法制作的地下连续墙集挡土止水两大功能于一体,是基坑围护的新方法.本文结合南京地铁某明挖基坑工程,分析SMW 工法围护的基坑开挖对邻近建筑物和周围环境的影响,为SMW 工法在南京地区推广应用积累经验。(郑澄锋.王保田. SMW 工法围护的基坑开挖对周围环境的影响. 大坝观测与土工测试,2001,25(5).45-47 )

光纤传感器与常规传感器相比具有很大的优越性,已经成为地质和岩土工程监测领域中的研究热点。隋海波等人在《地质和岩土工程光纤传感监测技术综述》中介绍了光纤传感监测系统的种类、基本测量原理和目前国内外的研究发展状况,并对各种传感技术的性能和特点进行了比较,指出了光纤传感监测技术应用于地质和岩土工程监测尚需研究的相关课题。(隋海波,施 斌,张 丹,王宝军,魏广庆,朴春德. 地质和岩土工程光纤传感监测技术综述. 工程地质学报,2008,16(1).135-143 )

由于基坑地质及观测环境的多样性和复杂性,基坑位移监测数据处理的理论模型与实际模型之间存在着模型误差。若模型误差显著,则所得位移拟舍模型的精度较差,将影响后继变形分析的准确性。李明峰等人在《顾及模型误差的基坑位移监测数据处理方法》中针对这一问题进行了深入研究,提出了顾及模型误差的最小二乘配置法,并指出在考虑观测值中可能存在粗差的情况下应进一步采用稳健估计法改善基坑监测面的拟合精度。推导了顾及基坑位移模型误差的最小二乘配置法的计算公式.说明了计算步骤。通过对多个实例的计算分析可知,该方法对基坑监测面拟舍模型的精度增益能达到35 ~48 ,是一种比较实用的基坑位移监测数据处理方法。(李明峰,陈国兴,安庆军. 顾及模型误差的基坑位移监测数据处理方法. 防灾减灾工程学报,2005,25(4).468-470 )

刘元雪等人在《光纤检测技术及其应用于岩土工程的关键问题研究》中利用外界因紊使光在光纤中传播时光强、相位、偏振态以及波长(或频率)等特征参量发生变化,从而对外界因素进行检测和信号传输的技术称为光纤检测技术。轻细、柔韧并具有良好的可埋入性的光纤,能集信息传输与传感于一体.由它构成的传感器,只需一光源和一探测线路,就可以对精光纤传输路径上长达数千米甚至数十千米的信息(如应力、温度、损伤状况等)进行测量与监控。在国际上,这种新技术是70年代后期才迅速发展起来的。在航空、航天领域中,利用埋入复合材料中的光纤传感器技术检测结构内部的应变和探测结构的破坏情况,巳充分显示了这是一种有效的无损检测新技术。因此,目前已成为各国竟相研究的一个有重大价值的课题。光纤检测技术应用于土木工程界才刚刚开始,目前集中于探索光钎传感器埋入锕筋混凝土构件和结构中(如建筑物、桥梁、大坝)进行结构完整性无损评估和内部应力状态检测的可行性。 (刘元雪,郑颖人. 光纤检测技术及其应用于岩土工程的关键问题研究. 岩石力学与工程学报,1999,18(5).585-587)

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