15-基于光纤传感技术的桩基分布式检测技术研究
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基于分布式光纤传感的桩基检测技术可行性研究报告项目名称:基于分布式光纤传感的桩基检测技术研究For personal use only in study and research; not for commercial use项目类别:新技术研究与开发委托单位:武汉市城市建设投资开发集团有限公司For personal use only in study and research; not for commercial use中铁大桥勘测设计院有限公司申报单位:华中科技大学编写单位:华中科技大学编写时间:2013年1月16日基于分布式光纤传感的桩基检测技术研究一、项目研究的意义、目的和国内外发展概况1.1项目研究的意义、目的桩基是大型构筑物的重要组成部分,是涉及工程安全问题的结构中占主导地位的构件之一。
一旦基础失效,势必造成整体建筑物破坏。
因此,桩基检测是整个建筑结构安全、稳定的保障。
桩基检测是对单桩承载力和桩身质量等进行全面评价的重要措施,是确认桩基工程合格的重要环节,同时也是对不合格桩进行补强或返工的依据。
因为桩基是隐蔽工程,发现其缺陷,以及其后的处理都有难度,因此,在桩基设计前要进行必要的试验,施工后都需要检测。
传统的桩基检测,主要基于声波的反射原理,以及静态载荷下沉降率的研究。
其特点是在时间上不具有连续观测的可行性。
因此,分布式光纤传感器观测手段是桩基检测技术的革命性进展。
本课题研究目的是确定分布式光纤传感在桩基检测中的理论计算基础,使智能FRP筋优良检测性能在桩基检测中充分发挥,其检测原理是基于布里渊散射机理的PPP-BOTDA分布式光纤传感技术。
分布式光纤检测技术广泛用于大型重要构筑物(机场、桥梁和隧道等)的温度、变形检测,较之发展较快的光栅光纤,分布式光纤具有更好的应用功能。
光栅光纤是准分布式的,在一条线路上一般只能布设8-9个观测点;而分布式光纤可以在空间上连续检测每一个点,空间分辨率可以达到10cm,温度测量精度达到0.1度,应变测量统计精度达到2.4微应变,而智能筋较分布式光纤,在实际施工中,智能筋检测施工要求更简单,智能筋内的传感光纤由于复合材料的保护,其耐久性更好。
基于光纤传感技术的桩基检测应用研究
孙银旭;解明侠
【期刊名称】《军民两用技术与产品》
【年(卷),期】2018(000)002
【摘要】桩基工程属地下隐蔽工程,施工程序复杂、施工难度大、技术要求高,工程质量往往不容易控制,常常会有断桩、缩颈、混凝土强度偏低、夹泥或离析等各种安全隐患发生.因此,为了保证桩基工程的质量,进行桩基检测是相当重要的.基于此,文章首先介绍了光纤传感技术的概念与分类,然后就光纤传感技术在桩基检测中的应用进行研究.
【总页数】1页(P237)
【作者】孙银旭;解明侠
【作者单位】沈阳中建东设岩土工程有限公司,沈阳 110056;沈阳中建东设岩土工程有限公司,沈阳 110056
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于全分布式光纤传感器测试设备的准分布式光纤传感器的应用研究 [J], 孙光东
2.基于全分布式光纤传感器测试设备的准分布式光纤传感器的应用研究 [J], 孙光东
3.基于白光干涉原理的光纤传感技术——Ⅶ.基于环形拓扑的白光干涉光纤传感器网络 [J], 苑立波;
4.基于分布式光纤传感技术的电缆故障定位技术开发及应用研究 [J], 宾世杨; 林丽娟; 程乐; 韦焕林
5.分布式光纤传感技术在岩溶段桩基检测中的应用研究 [J], 姚正斐
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基于分布式光纤的桥梁深水桩基钢板桩围堰监测技术作者:***来源:《西部交通科技》2023年第08期摘要:文章基于分布式光纖监测手段,对桥梁深水基础钢板桩围堰进行受力和变形分析。
结果表明:钢板桩桩身应力、应变、弯矩和挠度随着开挖深度的增加而逐渐增大,且在内支撑和开挖面附近出现转折点,峰值出现位置逐渐向桩身下面转移;围堰开挖施工完成后,应变、应力、弯矩和挠度峰值均没有超过规范允许或者材料允许的承受能力;分布式光纤可以为深水桩基围堰提供更加精确可靠的数据,确保施工过程安全。
关键词:分布式光纤监测;深水桩基;钢板桩围堰;受力变形中图分类号:U443.16+2A4915430引言随着交通运输事业的蓬勃发展,我国已经完成或者正在进行许多大跨径桥梁的规划和建设。
在大跨径桥梁的施工过程中,往往需要采用大量形式复杂且体积巨大的桥墩桩基础,在深水中进行桥墩基础建设则需要借助于一些特殊结构。
当前大部分深水桥梁桩基础采用钢围堰作为辅助结构,该结构具有强度高、防水性好、经济效益好、可循环重复使用等优点,其中钢板桩围堰是最常用的一种型式[1-4]。
由于钢板桩围堰特殊的施工环境,在水位变动频繁河道的施工安全稳定是比较难控制的,钢板桩围堰一旦出现安全事故,就会造成较大的人员伤亡和经济损失,因而需要做好桥梁桩基钢板桩围堰施工的全过程监测,但是我国对于钢围堰结构施工监测仍处于摸索阶段,当前常用的一些传统监测方法存在测量范围较小、耐久性和长期稳定性都较差等缺陷,对于深水钢板桩围堰这一长期工作量巨大、范围广、要求高和施工周期长的工程不是很适用,因而急需寻找一种更加可靠的监测手段来替代原有监测技术。
分布式光纤传感技术作为一种新型传感技术,具有寿命高、精度好、灵敏度佳、耐久性好、抗干扰能力强等诸多优点,在交通、水利、建筑、油气、矿业等领域得到越来越广泛的应用[5-7]。
本文基于分布式光纤监测手段,对桥梁深水基础钢板桩围堰不同施工阶段进行受力变形监测分析,以期能为分布式光纤在深水桥梁桩基钢板桩围堰变形监测的应用提供借鉴。
分布式光纤监测在桩基内力测试中的应用发布时间:2022-07-27T03:14:48.219Z 来源:《中国建设信息化》2022年3月6期作者:吴振波1 马越涛2[导读] 随着光纤传感技术的蓬勃发展,该技术相比传统的试验手段在岩土工程监测、原位试验等工程领域中更具优势吴振波1 马越涛2(1.杭州市勘测设计研究院有限公司,浙江杭州 310012 2 王江泾镇人民政府,浙江嘉兴 314016)摘要:随着光纤传感技术的蓬勃发展,该技术相比传统的试验手段在岩土工程监测、原位试验等工程领域中更具优势。
利用基于光纤布拉格光栅(FBG)的现场静载试验,研究了灌注桩在软土地区中的桩身应变分布和内力传递情况,试验结果表明:单桩承载力满足工程设计要求,桩身侧摩阻力发挥主要作用,所有地层桩身侧摩阻力均有发挥,其中粉质粘土和中风化凝灰岩地层发挥主要作用,桩身稳定。
试验结果对杭州市地区灌注桩设计和施工有一定参考价值。
关键词:钻孔灌注桩;光纤布拉格光栅(FBG);承载性能;侧摩阻力1引言光纤传感技术是二十世纪八十年代伴随着光导纤维及光纤通讯技术的发展而迅速发展起来的一种以光为载体,光纤为媒介,感知和传输外界信号的新型传感技术。
目前研制成功的光纤传感器可以实现绝大部分物理量的监测,包括应变、温度、振动、位移、压力、、光强等,已广泛地应用于航空航天、国防军事、土木等众多领域,表现出众多优势。
其中光纤布拉格光栅(FBG)在灌注桩、PHC管桩原位测试中具备显著优势[1-3],朴春德等[4]验证了长距离光纤监测技术的优势,对比传统的钢筋计和土压力盒,分布式光纤传感技术更加可靠。
杜鸿等人[5]通过光纤监测技术分析了大直径抗滑桩的受力特征,现场监测数据得到的滑动面与勘察所得一致,监测数据有效、可信。
崔永亮等人[6]利用光纤监测技术和数值模拟方法研究了在海洋环境下大直径变截面钢管复合桩承载性状变截面可改善桩基承载性能。
本文通过在灌注桩主筋处预埋FBG光纤传感器,在试验场地中进行静载试验,基于现场测试结果研究了桩基承载力和桩侧摩阻力的变化规律。
分布式光纤传感技术在结构应变及开裂监测中的应用研究分布式光纤传感技术在结构应变及开裂监测中的应用研究引言:在建筑结构应变及开裂监测中,传统的监测方法往往仅能对局部区域进行监测,并且需要大量传感器分布在不同位置上,增加了监测和维护的成本。
分布式光纤传感技术的出现,通过将光纤作为传感器进行布置,实现了对整个结构的应变及开裂监测,从而提高了监测的精确度和可靠性。
本文将重点研究分布式光纤传感技术的原理、应用和发展,并且通过实验验证了其在结构应变及开裂监测中的应用效果。
一、分布式光纤传感技术原理分布式光纤传感技术利用光纤中的拉曼散射效应或布里渊散射效应来实现对结构应变及开裂的监测。
其中,拉曼散射效应是通过测量光纤方向上的散射光强变化来获得结构应变信息,而布里渊散射效应是通过测量光纤中的声子振动来获得结构应变及开裂信息。
二、分布式光纤传感技术的应用1. 结构应变监测:通过将光纤沿结构布置,并进行激光信号的传输与接收,可以实时获得结构各点处的应变信息。
与传统传感器相比,分布式光纤传感技术具有布置方便、覆盖范围广等优势,可以全面监测结构的应变状态,提前发现潜在问题,并采取相应的维护措施,保证结构的安全性和稳定性。
2. 结构开裂监测:分布式光纤传感技术可以通过监测光纤中声子振动的变化来判断结构是否存在裂纹。
当结构发生开裂时,声子振动频率会发生变化,通过对光纤中信号的分析,可以准确地判断结构的开裂情况和位置。
这种方法具有实时性强、精度高等优点,可以及时发现结构开裂问题,避免潜在的安全隐患。
三、分布式光纤传感技术在实验中的应用验证为了验证分布式光纤传感技术在结构应变及开裂监测中的应用效果,我们设计了一系列实验。
首先,在实验室条件下搭建了一个模拟的混凝土结构,并在结构上布置了光纤传感器。
然后,通过人工施加应变和开裂,记录分布式光纤传感器获得的数据。
最后,对数据进行分析,验证该技术在结构应变及开裂监测中的准确性和可靠性。
基于后装分布式光纤的高架桥桩基监测技术研究
胡凤琴
【期刊名称】《公路与汽运》
【年(卷),期】2024(40)2
【摘要】在分析分布式光纤、桩基后装光纤监测原理的基础上,提出一种基于后装分布式光纤的高架桥桩基监测技术。
结合实际工程应用,从预埋超声波检测管、安装布置后装式光纤、分布式光纤熔接与监测方面介绍该监测技术的安装工艺;以广州某高架桥B匝道为例,采用该技术监测承台施工后长短组合桩基、独柱式大悬臂桥墩施工后长短组合桩基的轴力和变形,并与传统监测方法进行经济效益对比。
结果表明,该技术的监测成本低,具有良好的推广应用前景。
【总页数】4页(P126-129)
【作者】胡凤琴
【作者单位】中铁二十二局集团市政工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U446.2
【相关文献】
1.基于分布式光纤测温系统的油罐监测技术研究
2.基于分布式光纤传感的轨道板上拱监测技术研究
3.基于光纤分布式声波传感的架空输电线路外破隐患监测技术研究
4.基于分布式应变光纤的运营公路隧道健康监测技术研究
5.基于分布式光纤的桥梁深水桩基钢板桩围堰监测技术
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第30卷 第7期 岩 土 工 程 学 报 Vol.30 No.7 2008年 7月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering July, 2008 分布式光纤传感技术在钻孔灌注桩检测中的应用朴春德,施 斌,魏广庆,朱友群,张 丹(南京大学光电传感工程监测中心,江苏 南京 210093)摘 要:布里渊光时域反射计(BOTDR)是近年来国际上研发成功的一项新型的分布式光电传感技术,该技术已开始广泛地应用于结构体的温度、应变、应力检测。
尝试将这一技术应用于钻孔灌注桩试桩中桩身轴力分布、侧摩阻力分布及桩端阻力等的检测;研发了一套传感光纤的埋设工艺;提出了一种基于小波分析和移动平均法的BOTDR检测数据频谱处理方法;通过一个工程实例对这一技术应用于钻孔灌注桩检测的可行性进行了论证。
研究结果表明:基于BOTDR 光纤传感技术的钻孔灌注桩桩基分布式检测是一个十分有效的方法,它与传统的钢筋计、土压力盒等点式检测技术相比,具有分布式、一端检测、不需回路、长距离、耐久性好、成活率高、抗干扰强和与被测物协调性能好等优点,可作为一种新型的分布式桩基检测技术加以推广。
关键词:钻孔灌注桩;BOTDR;分布式检测;数据处理;传感光纤中图分类号:TU473 文献标识码:A 文章编号:1000–4548(2008)07–0976–06作者简介:朴春德(1979–),男,博士研究生,从事岩土工程分布式监测与诊断研究。
E-mail: piaochunde@。
Application of distributed fiber optic sensing techniques inbored pile detectionPIAO Chun-de, SHI Bin, WEI Guang-qing, ZHU You-qun, ZHANG Dan(Center for Engineering Monitoring with Opto-Electronic Sensing, Nanjing University, Nanjing 210093, China) Abstract:The Brilliouin Optical Time Domain Reflectometer (BOTDR) was a new distributed optical-electronic sensing technique successfully developed abroad. It had been widely applied in detecting temperature, strain and stress of the structures.BOTDR was employed to detect the distribution of strain, side friction and tip resistance of the bored piles. The technology embedded on the sensing optical fiber was developed, a spectral processing method of BOTDR detection data was presented based on the wavelet analysis and moving average method, and the feasibility of using BOTDR to detect the bored piles was demonstrated through a practical engineering project. It was indicated that the BOTDR-based distributed detection technique for the bored piles was quite effective. Compared with the traditional point-mode monitoring techniques such as strain gauge and earth pressure cell, there were obvious advantages for BOTDR such as distributing, single-end detection, long-distance, durability, high survival rate, strong anti-interference and better coordination, and it was a very potential technique for the pile detection.Key words:bored pile; BOTDR; distributed detection; data processing; sensing optical fiber0 引 言钻孔灌注桩作为一种主要的桩基础型式,其工程质量的优劣直接影响上部建筑物的稳定。