在地質(zhì)災(zāi)害的研究過程中,往往發(fā)現(xiàn)其與斷層的活動(dòng)性緊密相關(guān),例如地震的發(fā)生、地裂縫的形成等。線形變化的地貌特征（陡峭的山脊、沉陷坑和地裂縫等）也多與古老斷層的再活化有關(guān)。斷層活動(dòng)引發(fā)的一系列地質(zhì)災(zāi)害不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,更會(huì)威脅著人民的生命安全。目前,地質(zhì)科研人員對斷層的活動(dòng)性研究有了廣泛的關(guān)注,利用各種技術(shù)手段對斷層活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行觀測研究。基于目前對斷層活動(dòng)性研究技術(shù)方法的單一性,導(dǎo)致對斷層活動(dòng)的研究不夠全面,因此,需要結(jié)合新的技術(shù)手段并結(jié)合一些物理實(shí)驗(yàn),綜合的對斷層活動(dòng)性進(jìn)行研究,使其活動(dòng)規(guī)律更直觀的展現(xiàn)出來。本文以分布式光纖傳感技術(shù)為研究手段,通過室內(nèi)單軸壓裂實(shí)驗(yàn)、相似物理模擬實(shí)驗(yàn)以及現(xiàn)場工程實(shí)測對斷層的活動(dòng)性進(jìn)行充分的研究分析。主要得到如下幾條結(jié)論:（1）通過室內(nèi)逐級加壓的巖石單軸壓裂實(shí)驗(yàn)得到:在持續(xù)加壓的過程中,巖石發(fā)生形變變形,直到破裂,分布式光纖能夠完整的觀測到整個(gè)變化過程,且在破裂位置處能夠發(fā)現(xiàn)應(yīng)變變化最大。這表明分布式光纖在巖石的變形破壞的研究方面具有很好的適用性。（2）在室內(nèi)搭建相似斷層物理模擬實(shí)驗(yàn),模擬正斷層的滑動(dòng)過程,通過布置在模型體中的分布式光纖測試系統(tǒng),獲取... 

【文章來源】：安徽理工大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

表述為： = (83)( 3 4) ( 8 12 2) （2-13）其中， ：玻爾茲曼常數(shù)， ：為絕對溫度， 12：光纖的彈光系數(shù)， ：光纖的密度， ：光纖中的縱模聲速。結(jié)合式 2-12 和 2-13 能夠得到，布里淵強(qiáng)度也受溫度及應(yīng)變的影響，所以可以通過測量布里淵強(qiáng)度的變化情況得到溫度及應(yīng)變的變化值。BOTDR 感測手段的基本原理與 OTDR 相似，即由 BOTDR 儀器向光纖中發(fā)射一束脈沖光，脈沖光在光纖中傳播的過程中會(huì)產(chǎn)生反向的散射光，反向的散射光沿著光纖返回到儀器的信號檢測系統(tǒng)中，檢測系統(tǒng)通過一定計(jì)算后得到散射光的頻移變化情況，然后利用布里淵頻域與溫度及應(yīng)變的線性對應(yīng)關(guān)系從而計(jì)算出溫度及應(yīng)變的變化值。如圖 2（b）散射光光譜。布里淵背向散射光譜線通常都呈現(xiàn)洛倫茲型，布里淵頻移B 與其峰值有關(guān)，如圖 2（c）。

圖 3 BOFDA 工作原理圖Fig.3 The working principle of BOFDA儀器及光纖傳感器的選型 儀器的選型本次研究的儀器選用了兩種類型，一種是在實(shí)際工程項(xiàng)目中有著很好應(yīng) 41 所生產(chǎn)的 AV6419（BOTDR）分布式光纖應(yīng)變解調(diào)儀，在室內(nèi)試驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)精度更高，選擇了更適合實(shí)驗(yàn)的德國生產(chǎn)的 FTB2505(BOFDA)高光纖應(yīng)變解調(diào)儀。AV6419 分布式光纖應(yīng)變解調(diào)儀（如圖 4）時(shí)一款基于布里淵光時(shí)域反射布式光纖應(yīng)變、溫度測試系統(tǒng)，該測試儀能夠同時(shí)測量應(yīng)變值、損耗值和譜，且能實(shí)時(shí)長距離不間斷觀測。該儀器具有很好的測試精度，只需單端方便，且能夠在一些復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境中使用，配備 Windows 操作系統(tǒng)，


本文編號：3129046