[发明专利]现浇混凝土大直径管桩桩身变形分布式测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基础结构的试验方法，具体涉及一种现浇混凝土大直径管桩桩身变形分布式测量方法。

背景技术

现浇混凝土大直径管桩适用于软土地区地基处理，与其它桩基相比，现浇混凝土大直径管桩不仅具有强度高、耐久性好、抗弯刚度大和承载力高的特点，而且可以降低工程成本，加快施工进度。现在对现浇混凝土桩大直径管桩桩身变形的测量主要还是点式检测，通过测量桩身各点的应变值，分析得到桩身应变、应力分布曲线。点式测量方法一般通过桩身上预埋应变计、应变片，这些埋入的电子元件在混凝土浇注过程中容易损坏。点式测量方法只能够得到间断性的几个点的数据，通过这些点来得到整个桩身的变形，不能全面掌握整个桩身的变形规律。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种现浇混凝土大直径管桩桩身变形分布式测量方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的现浇混凝土大直径管桩桩身变形分布式测量方法，包括以下步骤：

1））现浇混凝土大直径管桩成桩时在桩身表面预留光纤埋设槽，所述光纤埋设槽是沿桩身轴向设置的八条，包括相对地设置于桩身内壁的四条和外壁的四条，所述八条光纤埋设槽在桩身的横截面上呈十字形分布；

2）将八条光纤分别连续敷设于八条光纤埋设槽中，用胶水间隔地在光纤与光纤埋设槽之间进行定点粘贴固定；

3）以全面粘贴的方式，采用胶水对光纤埋设槽中的光纤进行封装保护；

4）将八条光纤在桩端处连接到光纤数据采集仪，运用布里渊光时域反射技术，通过利用光纤中的布里渊散射光的频移变化量与光纤所受的轴向应变之间的线性关系来测量桩身应变。

优选的，所述步骤2）中粘贴光纤时，光纤微受力，并间隔50cm用胶水进行定点粘贴。

优选的，所述光纤埋设槽的宽度和深度均为2mm。

优选的，所述光纤为9/125um单模光纤。

使用时，在现浇混凝土大直径管桩浇筑完成且达到预定强度之后，读取光纤数据采集仪的初始数据，当现浇混凝土大直径管桩受外荷载时，再次读取现光纤数据采集仪的数据，两次数据之差即为现浇大直径管桩受力后所产生的真实应变，进而可以对桩身应力应变进行分析。

有益效果：本发明提供了一种全新的现浇混凝土大直径管桩桩身变形分布式测量方法，将光纤固定在现浇混凝土大直径管桩的预留槽内并沿内壁与外壁形成十字形结构，测得未受荷载前和受荷载后两次的光纤测量数据，实现了桩身应变的分布式测量，相比传统的测量方法具有以下优势：

1）改变了传统的点式测量方法，克服了传统点式监测的不连续监测、电子元件易被干扰、不防水、成活率低等缺点，实现了现浇混凝土大直径管桩桩身变形的分布式测量，能够更加准确的分析出现浇大直径管桩桩身应力应变变化规律，有利于优化现浇混凝土大直径管桩的施工工艺，了解现浇混凝土大直径管桩的承载机理；

2）布里渊光时域反射技术(BOTDR)可以获得被测量光纤的空间和时间上的连续分布信息,对于桩基变形的分布式检测是在通过在现浇混凝土大直径管桩桩身埋设光纤，形成一个光纤传感监测系统，对现浇大直径管桩的变形进行连续监测,这种监测方法的突出优点就是改变了传统的点式监测方式，弥补了点式监测的不足，实现了实时、长距离和分布式的监测目标；

3）该方法预留的光纤埋设槽，不会降低桩的强度，同时每根光纤的引线仅为一根，既是传感器又是数据传输通道，更利于保护，避免了太多的引线，简化了施工工艺，提高了传感器的存活率。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

图中：1、现浇混凝土大直径管桩，2、光纤。

具体实施方式

实施例：本实施例中监测的现浇混凝土大直径管桩如图1和图2所示，包括现浇混凝土大直径管桩1和光纤2，其中光纤2是沿现浇混凝土大直径管桩1轴向设置的八条，包括相对地设置于现浇混凝土大直径管桩1内壁的四条和外壁的四条，八条光纤2在现浇混凝土大直径管桩的横截面上呈十字形分布。

使用时，按照以下步骤进行安装与测量

1））现浇混凝土大直径管桩成桩时在桩身表面预留2mm的光纤埋设槽，光纤埋设槽是沿桩身轴向设置的八条，包括相对地设置于桩身内壁的四条和外壁的四条，八条光纤埋设槽在桩身的横截面上呈十字形分布。