在眾多誘發(fā)滑坡的因素中,人工削坡引發(fā)的邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象十分普遍。采用布里淵光時(shí)域分析技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱BOTDA技術(shù)),通過(guò)模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬分析,對(duì)削坡作用下的邊坡變形機(jī)理及其演化過(guò)程進(jìn)行了研究。由于傳感光纜與土體之間的耦合性直接影響著監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,首先通過(guò)不同圍壓作用下的拉拔試驗(yàn),掌握了傳感光纜與土體耦合變形關(guān)系。然后,設(shè)計(jì)了坡頂加載試驗(yàn)?zāi)Ｐ?通過(guò)在水平向和豎直向植入傳感光纜,實(shí)現(xiàn)對(duì)邊坡模型在削坡作用下土體內(nèi)部變形場(chǎng)的分布式監(jiān)測(cè)。試驗(yàn)結(jié)果表明:水平和豎直向傳感光纜監(jiān)測(cè)到的應(yīng)變異常區(qū)域與潛在滑動(dòng)面位置相吻合,并被數(shù)值模擬所證實(shí);在BOTDA監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提出了邊坡模型水平特征最大應(yīng)變值與安全系數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)公式,對(duì)削坡作用下的邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)進(jìn)行了評(píng)價(jià),進(jìn)而可對(duì)邊坡失穩(wěn)做出預(yù)警。

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【部分圖文】：

圖1 BOTDA測(cè)試原理

在邊坡變形監(jiān)測(cè)中，通過(guò)在邊坡模型的內(nèi)部植入傳感光纜，邊坡的變形和環(huán)境溫度的變化將改變鋪設(shè)光纜的布里淵頻移，通過(guò)式（1），可確立光纖布里淵頻移與邊坡變形、環(huán)境溫度之間的線性關(guān)系。在剔除溫度的影響后，就可以對(duì)光纜沿線的應(yīng)變實(shí)現(xiàn)分布式測(cè)量，從而獲取邊坡的內(nèi)部變形信息。

圖2 試驗(yàn)裝置示意

試驗(yàn)裝置如圖2所示，主要由壓力室、拉拔裝置和測(cè)試裝置構(gòu)成。將土體試樣水平放在如圖2所示的壓力室中，采用特制的夾具夾住其中一端的光纜，并連接至臥式拉力測(cè)試臺(tái)。在法蘭盤(pán)與壓力室的連接處以及固定螺帽與法蘭盤(pán)的連接處放置橡膠墊片，以保證壓力室的密封性，然后通過(guò)油壓千斤頂對(duì)土體試樣分級(jí)施加....

圖3 光纜在土體中拉拔時(shí)的應(yīng)變分布曲線

圖2試驗(yàn)裝置示意本文提出表征土體-光纜耦合變形能力的新參數(shù)：應(yīng)變傳遞深度dε。應(yīng)變傳遞深度定義為在一次拉拔試驗(yàn)中，光纜軸向應(yīng)變自埋入段向尾部傳遞的最遠(yuǎn)距離。顯然，土體?光纜耦合變形能力越好，則應(yīng)變傳遞深度越小。當(dāng)土體與光纜能完全耦合變形時(shí)，即dε接近于0時(shí)，光纜“固化”于土體中....

圖4 圍壓對(duì)應(yīng)變傳遞深度的影響

根據(jù)拉拔試驗(yàn)結(jié)果，并考慮受空間分辨率以及光纜連續(xù)性的影響，應(yīng)變會(huì)“刺入”鄰近光纜段（其距離約為一倍空間分辨率，即0.1m)[9]，得出圍壓與光纜應(yīng)變傳遞深度的關(guān)系，如圖4所示。結(jié)果表明：隨著土樣法向圍壓增大，土體密實(shí)度就會(huì)增加，土體與傳感光纜之間的作用力增大，兩者間的變形耦合性....

本文編號(hào)：4020102