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边坡加固锚杆分布式光纤监测与分析 摘要：分布式光纤传感器具有分布式、连续性、长距离、耐久性、抗干扰和轻细柔韧的特点，在边坡应变监测方面具有良好的发展前景。论文利用粤赣高速公路K3边坡的监测数据，从时间、空间两方面，采用作应变-时间点线图和剖面应变等值线图的方法分析该坡的应变分布特征。 关键词：边坡 锚杆 BOTDR 分布式光纤监测 Slope fiber reinforced bolt Distributed Monitoring and Analysis Abstract: sensor has characteristics of distributed, continuous, long-distance, durability, Anti-jamming, Lightweight and Flexibility . Slope contingency monitoring has good prospects for development. This Paper takes Guangdong-Jiangxi Expressway K3 slope monitoring data. For the aspects of time and space, adopt strain-time points chart and the strain profile contour map of the slope analysis of strain distribution. Key Words: Slope, Bolt, BOTDR, Distributed fiber monitoring 目 录 第一章 绪论 1 第二章 BOTDR分布式光纤监测技术 4 2.1 布里渊散射 4 2.2 基于布里渊时域反射技术（BOTDR）的分布式光纤传感技术 4 2.3 光纤应变的计算方法 5 第三章 粤赣高速公路路堑边坡分布式光纤监测工程概况 7 3.1 监测对象 7 3.2 锚杆应变分布光纤监测方案 7 3.3 监测内容及周期 8 第四章 监测结果分析 9 4.1 应变-时间点线图分析 9 4.2 应变等值线图分析 12 第五章 总结及存在的问题 15 参考文献 16 致谢 17 第一章 绪论 边坡系统是一个复杂的开放系统，其演变过程中不断地与周围环境进行物质和能量交换。边坡既受变形力学机制、岩土体物理力学性质变化等内动力的控制，又受环境条件，如地应力、气候、地下水位、人为开采、支护等外力的影响，且各种内外动力作用都是动态变化的，致使边坡的变形十分复杂，表现出非线性系统的行为特征。如暴雨引起地下水位上升改变了边坡的力学平衡条件，减弱了岩土体的力学强度，从而使得边坡的变形加快，边坡的稳定形状恶化，周期化的天气变化引起边坡变形发生忽大忽小的复杂变化[1]。 边坡的变形是非常复杂的，总体来说具有以下基本特征：边坡的变形表现为卸载回弹和蠕变两种主要方式。边坡形成过程中，由于坡面卸载，坡体内积存的弹性应变能释放，使坡面向临空方向位移，引起卸载回弹。卸载回弹是由岩体中积存的内能作功所造成的，所以一旦失去约束的那一部分内能释放完毕，这种变形即告结束，大多在成坡以后于较短时期内完成。 边坡蠕变是在以自重应力为主的坡体应力长期作用下发生的一种缓慢而持续的变形，这种变形包含沿原有结构面的拉张和剪切变形及产生一些新的表生破裂面。坡体随蠕变的发展而不断松弛，波及范围可以相当大[2]。 卸载回弹和蠕变变形使坡体原有结构松弛，在集中应力作用下，还可产生一系列表生结构面，或改造一些原有结构面。一旦出现贯通的破坏，边坡岩土体沿贯通的破坏面分割发生变动，边坡进入破坏阶段[3]。 为了确保边坡安全，防止出现滑坡、崩塌等地质灾害，需要对边坡的稳定性进行评价。对不安全的边坡，除了对坡体进行加固之外，还要对边坡实施长期的监测工作。采用钢筋混凝土格构梁和锚杆（索）组成的结构体系进行加固是目前边坡加固的常见形式之一。 锚杆支护是岩土工程中维护围岩稳定的主要方法，能充分调用和提高岩土体的自身强度和自承能力，确保施工的安全和工程的稳定。目前已广泛用于深基坑支挡、高层建筑地下室抗浮、地下结构工程支护与加固、边坡稳固工程、结构抗倾覆应用、井巷及隧道工程支护、道路桥梁基础加固、现有结构物的补强与加固等。 在各类锚杆体系中，砂浆锚固锚杆以其力学性能良好、安装操作简易、经济适用等特点，在边坡支护、挡土墙支撑、桥墩锚固、隧道支护、地下洞室开挖等工程中应用广泛[4]。全长粘结式锚杆既是其中的一种。全长粘结式锚杆指的是利用浆体将锚杆与孔壁岩土体牢固地黏结在一起，从而达到锚固的目的[5]。全长粘结式锚杆可以在质量很差的岩体中形成高强度粘固，选定合适的凝固时间，可以一次完成全长粘