光栅测试技术在顺层边坡降雨模型试验中的应用研究

摘要：

针对顺层边坡降雨模型试验中的监测元器件易失效和支挡结构受力测试困难等问题,尝试采用光纤光栅技术解决以上问题.在推导不同光纤光栅传感器测试原理公式的基础上,结合光纤布拉格光栅(FBG)自主研发了相应的测试元件.在前期研究的基础上,分别构建倾角为40°的有、无支挡顺层边坡开展降雨模型试验,并对坡体位移、框架锚杆和抗滑桩受力等物理力学量的降雨发展特征开展监测.结果表明,基于光纤光栅技术的测试元器件在降雨等恶劣工作环境下仍能够保持较好的工作特性.在降雨过程中大倾角无支挡顺层边坡易发生层间错动现象,但对其施加支挡结构之后,不仅位移变化模式由陡变型转化为缓变型,且层间错动现象得到了控制.降雨过程中边坡支挡结构内力增长速率较快位置由后部逐渐向前部及深部转移,雨后顶层框锚结构内力增长不大,底层锚杆和抗滑桩内力在雨后仍有一定幅度的增长,且在降雨结束后2h左右才达到稳定状态,可据此确定降雨工况下顺层边坡重点监控的部位及时间.研究成果为顺层边坡模型试验监测及降雨工作特性评估提供了新的思路和方法.

关键词：光纤光栅测试技术、元器件研发、顺层边坡、支挡结构、降雨模型试验

所属期刊栏目：37

分类号：P642(水文地质学与工程地质学)

资助基金：国家自然科学基金No.41502299,No.41372306;四川省教育厅科研项目No.16ZB0105.This work was supported by the National Natural Science Foundation of China 41502299,41372306 and the Scientific Research Foundation of the Education Department of Sichuan Province,China 16ZB0105.

在线出版日期：2016-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2119-2127