地面沉降是指地面标高缓慢降低的现象,是当今危害较大的一种地质灾害问题。光缆与土体的变形协调性是准确获取地面沉降变形的重要因素。OFDR分布式光纤传感技术凭借其超高的空间分辨率和测量精度,对于监测小尺寸模型土体变形很具优势。
土体变形协调性研究
将光缆埋置钻孔模型内,进行室内光缆拉拔试验。
图(1)光缆拉拔试验模型
利用自主研发的离散元数值模拟软件MatDEM,建立了二维离散元光缆拉拔试验模型,结合分布式光纤技术,探究了不同围压下光缆拉拔过程中光缆与周围土体的变形协调性问题。
图(2)离散元数值模型
光缆-土体界面变形协调性受很多因素的影响,如光缆的物理力学性质、光缆的尺寸、钻孔回填料的物理力学性质等。(OFDR分布式光纤传感技术用于土体变形协调性研究)
通过离散元方法结合分布式光纤应变测试,数值模拟结合有效实际应变测量,这些结果为深入理解土体-光缆界面的力学耦合特征提供了重要依据,为土体变形光纤监测提供更多的科学支撑。