[发明专利]一种钻孔剖面岩土体分层变形光纤测量方法

权利要求书

1.一种钻孔剖面岩土体分层变形光纤测量方法，其特征在于：在钻孔中直埋布设光纤，回填土样，利用岩土体包裹力使得感测光纤（2）与周围岩土体协调变形，通过测量感测光纤的应变分布获得光纤相应位置的岩土体各个土层的变形情况，实现钻孔剖面岩土体分层变形分布式测量，该方法包括如下步骤：

1）钻孔成孔：选择测量点，采用钻机进行全取芯钻进，形成一个钻孔；

2）放置光缆：成孔后，采用钻杆将带有配重导锤（1）的分布式感测光纤送入钻孔中，所述送入过程中，控制钻杆下沉速度为0.1m/s-0.5m/s，并通过钢丝绳控制配重导锤（1）下沉；

3）封孔耦合：光纤植入后，采用拌入膨润土的细砂进行回填封孔，所述回填封孔步骤或者替换采用为使用高标号水泥添加细骨料和速凝剂进分段注浆；所述回填的过程中感测光纤（2）处于拉直状态；将头部的尾纤进行熔接之后归并到钻孔孔口处设置的箱子里进行保护，回填后在孔口架设固定感测光纤（2）的滑轮；

4）观测：感测光纤（2）周围岩土体形变时，通过BOTDR/A或BOFDA测量感测光纤（2）的应变分布，获取钻孔剖面相应位置的应变分布情况，将获取的应变沿着光纤进行相应位置的积分得出深部岩土体各个土层的变形情况。

2.根据权利要求1所述的钻孔剖面岩土体分层变形光纤测量方法，其特征在于：步骤2），所述光纤是带有护套的光纤或采用二次封装的光纤，感测光纤（2）与导锤固定，感测光纤（2）的中部缠绕在导锤上，在导锤的两侧对称部位形成一个“U”字型回路，对光纤与导锤头部固定处进行热缩保护。

3.根据权利要求1所述的钻孔剖面岩土体分层变形光纤测量方法，其特征在于：步骤2），所述钻孔的直径范围是130-200mm。

4.根据权利要求1所述的钻孔剖面岩土体分层变形光纤测量方法，其特征在于钻孔内同时布置二根光纤，其中一根是感测光纤，一根是温度校正光纤。

5.根据权利要求1所述的钻孔剖面岩土体分层变形光纤测量方法，其特征在于：步骤3），光纤植入后封孔，交替采用拌入膨润土的细砂进行回填封孔和采用高标号水泥添加细骨料和速凝剂注浆，即分段进行所述回填封孔和所述速凝剂注浆，每段长度为2-3米。

6.根据权利要求4所述的钻孔剖面岩土体分层变形光纤测量方法，其特征在于：在钻孔内同时布置二根光纤，其中一根是感测光纤，一根是温度校正光纤，均是金属基索状感测光缆和GFRP玻璃纤维加筋加强与感测光纤和温度校正光纤一道构成光缆。