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基于分布式光纤传感技术的新旧路基沉降变形监测研究
| 论文题名： | 基于分布式光纤传感技术的新旧路基沉降变形监测研究 |
| 关键词： | 新旧路基;沉降监测;变形规律;分布式光纤传感;拓宽道路 |
| 摘要： | 在道路拓宽工程中,新旧路基固结时间不同,沉降差异较大,新老道路结合部容易出现路面破坏,给行驶车辆造成不便和安全威胁,有高大边坡支护的拓宽道路更加明显。因此对新旧路基进行监测并得到其沉降规律十分必要。但是传统的路基沉降监测仪器多为点式监测,不能对路基连续实时监测,自动化水平低,工作量大。分布式光纤传感技术不仅可以解决这些问题,还具有远距离、智能化监测等特点。所以基于BOTDR技术对新旧路基沉降变形进行监测具有十分重要的意义。该文主要研究内容及结论如下: 1.以光纤传感技术为基础,对两种光纤进行温度、应变标定,得到两种光纤的温度、应变传感系数;通过对比分析两种光纤的灵敏度,得到影响光纤灵敏度的因素。 2.介绍了BOTDR技术的原理,设计出一种基于BOTDR技术监测路基沉降的方案。 3.室内建立拓宽道路模型,按设计监测方案埋设两种光纤,并结合百分表验证了两种光纤监测土体、碎石沉降的可行性,检验了光纤与土工布的同步变形能力。接着在模型上进行堆载,每隔一段时间读取光纤与百分表的监测数据,通过数据处理分析,得到新旧路基沉降变形规律。 4.以有限元分析方法为基础,结合某拓宽道路的相关参数,运用ABAQUS有限元软件对典型工程断面进行分析,得到新旧路基沉降变形规律及主要影响因素。 5.将光纤实测新旧路基沉降变形规律与有限元计算结果对比分析表明:两者基本一致。 6.根据有限元模拟结果,在青岛市某道路拓宽工程中,选取一些易发生新老路基差异沉降的断面,埋设传感光缆和常规监测仪器,验证了BOTDR技术监测拓宽道路的工程可行性。 |
| 作者： | 刘玉涛 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 高俊启 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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