边坡稳定监测 奥地利铁路压实土边坡
发布时间:2017-07-27

  

  

  
  传统传感器只提供有限数量的土体边坡读数。分布式光纤测试系统却能够采集边坡表面与内部的应变数据,得到边坡稳定性前所未有的综合剖面。

  与奥地利铁路合作(ÖBB),格拉茨科技大学工程测量与测量系统研究所运用分布式光纤测试系统,为Semmering – Basistunnel项目的一段压实土边坡进行了全面的监测工作。

  项目介绍

  27.3公里长的Semmering- Basistunnel是一个非常重要的项目,旨在提供连接奥地利城市:维也纳、格拉茨和克拉根福的高速铁路连接。同时也是欧盟波罗的海-亚得里亚海高速铁路走廊倡议的一个关键组成部分。

  

  在隧道施工准备过程中,开挖了一条沟,以便进入施工现场。这条沟的开挖工作,以及随后的隧道工程共计产生约425万立方米的土石材料。这些材料被放置于就近的、极具挑战性的多山地带,以加筋土结构形式存在:采用土钉加固以及提供土工格栅。完成后的结构长度为1300米,高度可达25米。

  

  为了全面监测加筋土结构的稳定性,分布式光纤测试系统和温度监测系统被用来提供全面的结构健康监测,不仅在施工阶段,竣工后也持续提供监测服务。

  
  光纤安装

  光纤被集成到土工结构内部的每一层土工格栅上。并用锚栓确保光纤与土工格栅保持良好的结合。

  

  对于每一层的光纤回路,回路的一半被预先施加应变,以确保土工格栅的任何变形都能被光纤感知到。回路的另外一半保持松弛状态,所以可以收集到相关数据用于温度补偿。

  

  安装到土坡内的光纤总长为2 km。采用的光纤为BRUStrain V4,由BruggKabel AG公司生产。
 

  测试与结果

  分布式光纤测试系统监测了土坡施工过程以及完工后长期的光纤应变变化。

  

  结果显示,随着坡体的施工,光纤感知到的应变不断变大,最大的变化发生在放置土石材料的早期。

  

  将计算结果有效地应用于工程有限元分析计算中,有助于工程师对边坡进行更为真实的认识。
 

  结语

  该项目成功地证明,分布式光纤测试系统可以可靠地用于施工期边坡监测以及建成后的长期边坡监测。应变传感数据从内部提供了对土体结构的实际了解。

  此外,该项目也提供了强力的证明:将光纤固定到土工格栅上是一个可靠且可行的、将光纤安装到土体结构内的有效方法。
 

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