分布式光纤探测地裂缝的理论基础探讨

摘要：

地裂缝监测是科学认识其成灾机制并进行灾害防治必不可少的工作.高空间分辨率分布式光纤感测(DFOS)技术的发展及其在地质和岩土工程监测中的应用,为地裂缝的精细化探测提供了技术支撑.本文探讨了DFOS技术探测地裂缝的理论基础.以地裂缝形成过程中土体的张拉破坏模式为例,结合传感光缆应变的特点,提出了基于线应变的地裂缝形成判定准则:Rs ＝ε3／εt(其中,εt为土体的极限拉应变,ε3为最小主应变).当Rs小于1时,最小主应变小于极限拉应变,土体未发生张拉破坏;当Rs 大于1时,土体发生张拉破坏,地裂缝形成.在此基础上,对DFOS探测地裂缝过程中存在的空间分辨率效应、传感光缆-土体界面效应、应变局部化效应、温度效应和应变传递效应及其对策进行了分析和讨论.在实际应用中需针对不同的地质条件和监测需要,对这些效应进行分析和处理,以提高监测结果的准确性.

关键词：地裂缝、分布式光纤感测技术、张拉破坏、拉应变准则、空间分辨率效应、界面效应

所属期刊栏目：27

分类号：TN818;P642(无线电设备、电信设备)

资助基金：国家重大科研仪器研制项目;国家自然科学基金重点项目;江苏省研究生科研与实践创新计划项目;南京大学博士研究生创新创意研究计划项目;国家留学基金

在线出版日期：2020-03-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1473-1482