钻孔全断面分布式光纤监测中光缆-土体变形协调性的离散元数值模拟

摘要：

地面沉降是当今危害较大的一种地质灾害问题,利用钻孔全断面分布式光纤监测技术监测地面沉降是一种有效的方法.光缆与土体的变形协调性是影响该技术准确获取地面沉降变形的重要因素.利用自主研发的离散元数值模拟软件MatDEM,建立了二维离散元光缆拉拔试验模型,探究了不同围压下光缆拉拔过程中光缆与周围土体的变形协调性问题.结果 表明:二维离散元光缆拉拔模型能够准确反映光缆拉拔过程中的光缆应变分布和土体单元位移;不同围压下光缆拉拔力-拉拔位移曲线及应变分布曲线呈现出渐进式破坏模式;基于离散元方法获得的光缆滑脱深度,修正了光缆-土体变形协调系数.以苏州盛泽地面沉降数据为例,深入分析了不同围压和拉拔位移条件下了光缆-土体的变形协调性.该地区变形协调性较好的临界围压约为0.19 MPa,临界深度约为17m.研究结果验证了离散元数值模拟方法在探究光缆-土体变形协调性方面的可行性,进一步论证了分布式光纤监测技术在地面沉降监测中的可靠性.

关键词：地面沉降、分布式光纤监测、变形协调性、离散元、MatDEM

所属期刊栏目：42

分类号：TU433(土力学、地基基础工程)

资助基金：国土资源部地面沉降监测与防治重点实验室开放基金;国家自然科学基金面上基金;长江经济带地质资源环境综合评价

在线出版日期：2021-07-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1743-1754