本站小編為你精心準備了光纖技術在基坑支護受力分析中的應用參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

地下連墻墻頂最大位移及內力影響因素研究發現m值對變形和內力影響較大，支撐剛度和地連墻插入比的影響較小。東南大學戴國亮等通過試驗研究了地連墻水平臨界荷載和極限承載能力，研究分析了水平承載能力，墻身水平位移、抗彎特性，以及墻側土受力規律。同濟大學金彪等通過監測數據分析，總結了地連墻的變形特性，認為適當的插入深度可以保證地連墻的整體穩定性并控制其變形，增加墻厚可以減小變形但會增加墻體內力。東南大學婁承濱等通過監測數據分析，研究了挖深對墻體變形和軸力的影響，研究認為，挖深增加，墻頂最大位移及支撐軸力均增加。現有支撐體系變形、受力監控分析主要基于點式測量成果，測量點位較少且測量頻率較低，不能實現地連墻體的全斷面受力、變形分析，也難以及時發現險情，并確定出險點的位置。南京大學等研究機構對光纖傳感技術在變形、應力分析中的應用進行了研究，研究認為光纖傳感技術可以高精度、線性分析結構的應力、應變特性。本文通過引進光纖分布式傳感(DOFS)測量技術，設計實驗方案，分析地連墻的全斷面變形特性，改進現有的測量技術，為全斷面理論分析提供依據。本次研究以蘇州地鐵車站支護體系的地連墻變形監測為實例，在支護體系中埋設測斜管，同時埋設光纖傳感器，通過兩種測量手段的成果對比，分析支護體系的全截面變形特性。

1試驗方案

以在建4號線車站圍護工程為試驗點，在墻變形、水位變化監測區位，同時布設分布式光纖傳感監控。在基坑開挖中，同步監測相關變化情況，分析地連墻變形情況。傳感器布設剖面示意圖如圖1所示。在地連墻上通長布設應變傳感器。光纖傳感器采用固定條綁扎在主筋上。光纖傳感器布設在地連墻鋼筋籠上，測斜管預埋在地連墻中，然后澆筑混凝土，形成地連墻。水位觀測孔布設在地連墻外的土體內。光纖傳感器在地連墻墻體上的布設流程見圖2。

2傳統測斜儀測試數據分析

水位測量成果表明，基坑土方未開挖時，SW-08側坑外水位降深較大，水位在4m左右，這表明此部位成墻質量出現問題，不能有效阻隔基坑內外的水力聯系，引起水位降。傳統測斜儀通過測量預埋在地連墻內的測斜管道變形反應墻體變形。測斜管安裝在地連墻的鋼筋籠內。這種點式測量的測量值受人為因素影響誤差很大，預埋管自身的變形也影響測量精度，不宜消除對真實變形情況的影響。實測變形情況、理論計算變形情況對比，變形曲線均為擬合曲線，見圖3。

3分布式光纖傳感器測試數據分析

光纖傳感器是利用光纖對環境變化的敏感性，將輸入物理量變換為調制的光信號。其工作原理基于光纖的光調制效應，即光纖在外界環境因素，如溫度、壓力、電場、磁場等等改變時，其傳光特性，如相位與光強，會發生變化。因此，測出通過光纖的光相位、光強變化，就可以知道被測物理量的變化。外界參數(溫度、壓力、振動等)引起光纖長度的變化和相應的光相位變化，從而產生不同數量的干涉條紋，對它的模向移動進行計數，就可測量溫度或壓力等。初值測量工作在2014年3月20日。根據分層開挖階段，分次進行開挖過程的測量工作，同時進行地連墻應力的測量工作。應力在墻深度方向的測量成果見圖4。測量成果表明，應變在地面附近最大，然后約呈一定斜率明顯降低。隨基坑開挖深度增大，墻頂向坑內應力增大。主動土深度內的正應力與被動土深度內的負應力分布情況非常直觀。由于基坑兩側的地質條件、施工工法是一致的，對比基坑兩側的應變—深度曲線，可以分析出JX-01地連墻應力曲線在7．5m處有異常點。實際開挖顯示，地連墻光纖傳感埋設位置附近有滲漏發生，在水位監測中也發現了這一點。滲漏點在地面以下10m左右。從JX-01應力—深度圖中可以明顯發現這一異常點，而未發生滲漏的另一端JX-02應力—深度圖并無此異常點。滲漏引起光相位漂移，使應力—深度曲線線形發生變化。異常點位置8m也充分說明了測量成果的準確性，開挖表明滲漏點(13．5軸位置)距光纖傳感器6m左右，滲漏區域的降水曲線見圖5。各個開挖階段，主動土壓力段的正應力分布情況與被動土壓力段的負應力分布情況相當直觀，為線性、全斷面理論分析提供了條件。

4光纖與傳統測試技術測試成果的對比分析

光纖傳感元件的測量成果表明，地連墻的光纖傳感器未破壞，相應變形、開裂沒有大至拉斷光纖。光纖傳感技術可以對支護體系的地連墻進行分布式線性應變/應力測量，全斷面展示墻體受力情況。由于光纖傳感元件的線性測量特性，以及直徑小的特性，可以相對更完美的與地連墻進行耦合，尺寸效應較小，可以大大減小預埋管變形對測量精度的影響，更直接的反映地連墻的受力情況。地連墻在開挖深度范圍內應變呈上大下小的半杯形。各個開挖階段，主動土深度內的正應力與被動土深度內的負應力分布情況非常直觀。混凝土支撐軸力隨開挖深度的增加而增加，大致同步增加，呈線性關系。光纖傳感測量技術成果異常點對比，可以及時分析出滲漏異常區域。5結論及建議1)分布式光纖傳感技術可線性全斷面反映支護體系地連墻通長方向的受力分布。2)光纖傳感測量技術成果異常點分析，可以及時判斷出滲漏區位。光纖價格低廉，通過網格布設可以準備確定滲漏點位。3)各開挖階段，主動土深度內的正應力與被動土深度內的負應力分布情況非常直觀。4)實現數據無線傳輸，是確保安全施工、安全監控的手段，是下一步研究重點之一。

作者：崔振東 亓軍強 王明 許崇甲 單位：中鐵四局 蘇州市軌道交通集團有限公司 中鐵上海局