BOTDR应用于滑坡灾害早期预警系统研究进展

《BOTDR应用于滑坡灾害早期预警系统研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、广西水利水电GXWATERRESOURCES&HYDROPOWERENGINEERING2011(2)·防灾减灾·BOTDR应用于滑坡灾害早期预警系统研究进展邵金华，蔡德所2，郭业水(1．广西大学土木学院，广西南宁530004；2．广西水利厅，广西南宁530023)[摘要]详述了B(YIZ)R技术应用于滑坡灾害早期预警系统的前期研究、实际应用论证、光纤铺设、温度补偿、标定以及建立滑坡灾害早期预警系统等基本问题的研究进展。并对其主要的热点技术难题进行总结和展望。[关键词]分布式光纤传感；BOTDR；滑坡；早期；预警系统；

2、综述[中图分类号]P642．22；TN818[文献标识码】B[文章编号]1003一l510(2011)02—0061—04滑坡灾害监测的主要目的就是及时捕捉崩滑灾DR技术的出现打下了基础。害的特征信息，详细了解和准确掌握滑坡体的演变1．1BOTDR技术前期研究过程，为避免滑坡灾害的发生提供正确的预警和预1986年Tkach等人提出了基于自发布里渊散报。通过准确可靠的监测数据，结合实地工程可靠射效应结合OTDR技术的BOTDR技术⋯1。的资料和监测结果，将掌握滑坡的变形特征及规律HoriguchiT等做了大量的理论和研究

3、实践[2．5】，使进行预测预报，包括崩滑体的边界条件、规模、滑动得光纤的轴向应变和温度与布里渊散射光频率的漂方向、失稳方式、发生时间及危害性的最新信息和灾移关系已经确定下来。理论上姗R在温度和应害减免的意见，及时地发送到指挥和相关的职能部变测量上所能达到的精度优势，虽然在真正应用尚有很多的工作要做，但国内外已经先后在极力开发门，避免滑坡灾害发生带来的更大损失。每年滑坡这一领域[6-9]。KeithLail等和BaoXY等[10-I1]也灾害带来的损失都是巨大无比。因此，快速、全面、先后开展了咖R的光缆拉伸实验的研究工作

4、。有效的监测滑坡灾害的运行显得异常重要。2000年，KuwabaraShigeki[12J研究了BOTDR监测滑坡灾害的监测技术，发展异常迅猛。近30年光纤损耗、应变以及补偿的问题。2001年Hiroshige发展起来的B()]R分布式光纤传感技术较传统监ohno【13]等利用分布式光纤监测可以实现10km长测技术，有比较明显的优势。譬如：可以实现长距离距离监测的优势，在帆船、堤坝和混凝土中应用全面地监测滑坡体的应变发展情况；光纤纤芯是由B(监测变形。二氧化硅制成，相对价格低廉，而且可以在易爆、易1．2BOTDR技术应

5、用于滑坡灾害的可行性研究燃、高电压、大电流和强电场干扰的复杂环境下正常日本在这方面做的研究较多，KageyamaKazuro测量。和NaruseH【14-16]等将BOTDR应用于帆船的组合结构中，以监测其整体应变；另外，NaruseH还将之1国内外研究进展应用在堤坝变形监测中。2003年至今，张丹等[17]1994年，美国Aston．T．等在加拿大的一个废设计了钢筋三点弯试验，通过B(凇监测钢筋的弃金属矿井中探索一种长距离监测方案，即TDR应变分布与有限元计算结果对比，说明该技术能够(TimeDomainReflec

6、tometry)时域反射计技术，其客观真实的反映钢筋的应力分布，从而推断，该技术采用的多是同轴电缆，价格还是相对较高。后来美应用结构健康监测可行。后来又陆续在隧道、坑基国的康宁公司拉制出世界上第一根光纤，为BOT-和路面的监测应用做了大量的研究工作，并提出了[收稿日期]2011-02—18[修回日期]2011-03．17[作者简介】邵金华(1985一)，男，江西九江人，广西大学在读硕士研究生，从事光纤传感技术及其在工程中的应用研究工作。61邵金华，蔡德所，郭业水：BOFDR应用于滑坡灾害早期预警系统研究进展相关的利用自

7、由光纤进行温度补偿、光纤监测的疲布设，并注浆以协同变形，这能很好地解决因地铁运劳效应和三维监测网络等实验与研究[18-22]，并结合营带来的地基沉降问题。一般在光纤黏贴或贴附在一些成功的实例，通过有限元理论以及ANSYS和构件或物件上，常采用树脂做粘合剂。FLAC等软件进行模拟，对比分析理论分析结果、监1．4温度补偿测结果和实际变化情况，进一步夯实了该技术应用由于姗R可同时监测温度和应变，但温度的可行性和应用范围。2004年，张俊义、晏鄂川和应变之间的交叉敏感问题，使温度和应变在同时等[0]将该技术应用于三峡库区崩滑灾

8、害监测中，并监测时精度大大降低。在滑坡灾害监测中，滑坡的依据工程中的实际问题，总结了该技术的关键问题。应力应变变化是最主要的监测参数，所以在实际应2005年，薛星桥等J应用该技术于地质灾害监测用需要进行温度补偿机制，以提高监测结果的精度中，并结合重庆市巫山县的工程实例，论证了该技术和可靠度。现行的温度补偿方案多采用冗余光纤，可以在