【技术实现步骤摘要】
一种盘式锚索应力状态光纤智能监测与预警技术
[0001]本专利技术专利涉及隧道、地基、边坡等工程加固与安全状态监测一体化技术，是工程动态施工加固与监测及安全运营中安全状态集成监控技术，尤其是采用光纤精密监测技术与盘式锚索加固构建了一体化技术体系。
技术介绍
[0002]在岩体工程施工与运营中，因岩土工程体受到荷载、雨水侵蚀及风化等外力作用导致岩土体的流变或破坏，再加上环境荷载与地震等外力作用及杆体自身的腐蚀效应等多因素的综合影响，锚索的锚固力逐渐产生衰减和退化，导致加固的结构体产生局部或整体失稳破坏，甚至诱发灾难性事故的发生。又因锚固工程的隐蔽性，支护结构的可靠性无法直接判断，如何实时、准确的监测锚索应力状态与工程的安全性，实现工程的实时监测和预警，是工程设计者和安全运营所面临的核心技术难题。
[0003]岩土工程在建设或灾害治理中盘式锚索加固技术可以充分发挥围岩的自身强度用于支护或加固岩土工程，确保其安全运营，同时还可以用于灾害的治理加固工程，本专利技术通过在盘式锚索上融入光纤传感器技术可以实时掌握其受力状态，同时建立岩体Bieniawski地质力学 (RMR)分类法和GSI分类法的耦合计算方法，确定岩体破坏值域，由此可依据监测结果和对工程的安全性或灾变进行预测预警；因此本专利技术可广泛应用于隧道结构、地基及边坡等工程中。目前锚固工程较为主流的监测技术主要有动力检测法及电阻应变片监测技术等，但这些技术使用的测力计普遍存在抗腐蚀性差、测定结果不稳定，特别是在长距离监测时受制技术条件无法完成，并且监测部位是某一...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种盘式锚索应力状态光纤智能监测技术，其特征在于将光纤光栅传感器与新型盘式锚索结合在一起，测定盘式锚索在加固后的实时应力状态及其全寿命周期内加固工程的安全性，并能够依据应力状态进行安全风险的预测预警。主要原理是光纤波长与锚索拉拔力呈线性对应关系，并由此创建了荷载
‑
波长线性转换关系计算方法。2.根据权利要求1所述，适用盘式锚索的锚盘直径300mm，盘高340mm，钢筋支架4肢，主筋直径28mm。应用在盘式锚索加固工程中，盘式锚索的荷载
‑
波长对应计算函数关系由式(1)确定。F＝16.502k(λ1‑
1567.323)
‑
37.955(λ
t1
‑
λ
t0
)
ꢀꢀ
(1)式中：λ1为应变光栅当前的波长值，单位nm；λ
t1
为温补光栅当前的波长值，单位nm；λ
t0
为温补光栅初始的波长值，单位nm；k为材料修正系数。3.依据式(1)可以实时掌握隧道或边坡等工程的动态演化情况，并依据围岩体强度确定阈值和监测数据进行灾变预测预警。阈值确定方法如下：由RMR法和GSI耦合分析法确定围岩破坏阈值，两种方法考虑了岩石强度、质量指标、节理间距与倾角及状态、地下水分布六个影响因素。根据每个参数对应的岩体强度影响不同设定其不同的权重。系统设为...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓鲲，肖剑，白士新，金松丽，赵雪芳，孙世国，冯少杰，贾欣欣，谢远东，张聿尧，宋辉，宋腾飞，闫淏轩，江俊，邵树森，胡哲，邓王倩，方晓楠，
申请(专利权)人：中冶交通建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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