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灌注桩基础分布式光纤传感检测方法与系统专利背景

2022/07/15132 作者:佚名
导读:灌注桩是一种能满足各种地层承载要求的桩基础类型,其承载特性及与周边岩土体间的作用力分布可在现场静载试验时利用预先埋入的相关传感元件来进行检测确定。2006年7月前静载荷试验中的桩检测主要是点式测量,即在桩身钢筋笼上预埋应变计如钢筋计、应变片或者埋设应力计、位移计等,通过测量各点的应变值,获得桩身应变、应力分布曲线。但点式测量方法一般会存在如下的局限性:(1)属于不连续测量,容易漏检,有时无法反映出

灌注桩是一种能满足各种地层承载要求的桩基础类型,其承载特性及与周边岩土体间的作用力分布可在现场静载试验时利用预先埋入的相关传感元件来进行检测确定。2006年7月前静载荷试验中的桩检测主要是点式测量,即在桩身钢筋笼上预埋应变计如钢筋计、应变片或者埋设应力计、位移计等,通过测量各点的应变值,获得桩身应变、应力分布曲线。但点式测量方法一般会存在如下的局限性:(1)属于不连续测量,容易漏检,有时无法反映出桩身缺陷和应力集中状况;(2)埋入的电子元器件在混凝土浇灌过程中容易失效,加上测试时受零点漂移、安装和维护费用高、受电磁场干扰精度降低等等多种因素影响,在实际测试中导致数据丧失或失真;(3)为了提高检测精度,安置较多的传感器又会因为太多的引出导线影响到桩身结构及承载力;(4)零星的点数据很难达到对桩身质量及桩与地层各分层间作用规律分析。灌注桩基础的就力分析是极为重要的。2006年7月前还缺少可靠及简易完美的方法和手段。

高、低应变法和超声波法是一种间接的测试方法,依据的是应力传播或者声波反射原理,因此动态成分高,容易受外界环境的干扰;对于动力测试,还需要相关的软、硬件,因此只能作为辅助静载荷试验的检测手段。

BOTDR(Brill ouinop ticaltime-domain reflectometer),中文名称为布里渊散射光时域反射测量仪,是一种分布式的光纤应变传感器,可以连续测量几十公里范围内的光纤应变分布。截至2006年7月,该技术已被成功应用在建筑、隧道、堤坝等构筑物的安全监测当中。基于布里渊散射的分布式光纤传感技术-BOTDR传感技术是近几年发展起来的一门新型传感技术,它以光作为采集信号的载体,以光纤作为传递光信号的介质,具有耐久性好、无零点漂移、不带电工作、抗电磁干扰、传输带宽大等突出优点,可以实现对待测参数的连续分布式或准分布式测量,为传统电子应变传感技术难以企及的,截至2006年7月,在土木、水利、交通、石化、电力、医疗、机械、动力、船舶、航空、航天等领域推广运用,逐步取代原有机电类传感器。

截至2006年7月,BOTDR用于暴露式建筑物或基础的应力分析,数据预处理主要是对异常识别、数据平滑、空间定位等功能。

灌注桩基础分布式光纤传感检测方法未有采用,这是由于如何固定及可靠在灌注桩基础安装分布式光纤较为困难。这就难以用BOTDR方法分析桩的承载能力及桩身完整性。

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