[发明专利]基于FBG传感器的水泥土搅拌桩桩身应变监测方法

说明书

本发明提供了一种基于FBG传感器的水泥土搅拌桩桩身应变监测方法，包括以下步骤：在PVC管上埋设FBG传感器，FBG传感器的光纤导线通过PVC管引出；埋设的FBG传感器和PVC管连接处密封固定；在水泥土搅拌桩搅拌完成后，用钻头套住直径比PVC管略大的金属管，通过拉拔设备将套有钻头的金属管竖直压入水泥土搅拌桩的桩体内；待金属管压入至预设深度后，将埋设好FBG传感器的PVC管放入金属管内；用绳索将金属管绑紧，用拉拔设备分级竖直拔出金属管；将光纤的端部接入光纤光栅解调仪；在水泥土搅拌桩竖直加载前后，利用光纤光栅解调仪采集的监测数据计算水泥土搅拌桩的桩身应变。本发明具有存活率高、精度高的优点。

技术领域

本发明属于岩土工程监测技术领域，涉及一种水泥土搅拌桩桩身应变监测方法，特别是一种基于FBG传感器的水泥土搅拌桩桩身应变监测方法。

背景技术

水泥土搅拌桩是一种在软基处理中被广泛使用的桩型，具有施工工期快、成本低，使用范围广，机械化程度高等优点。目前，监测水泥土搅拌桩桩身应变的传统方式是利用应变片或者振弦式应变计来监测桩体变形，通过对应变计测得数据进行采集和分析，以达到监测的目的。上述方法存在一定的局限性，其一、此方法通常是在成桩一个月后钻孔，放入PVC管后注浆，应变片或者应变计附近的水泥土物理性质与桩身存在差异；其二、应变片或者应变计存活率低、测试精度低、漂移大、稳定性差；其三、普通的振弦式应变计刚度与水泥搅拌桩刚度相差较大，存在应力集中现象，测试结果不能反映真实情况，精度较低。

综上所述，需要设计一种存活率高、精度高的水泥土搅拌桩桩身应变监测方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种存活率高、精度高的基于FBG传感器的水泥土搅拌桩桩身应变监测方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于FBG传感器的水泥土搅拌桩桩身应变监测方法，包括以下步骤：

在PVC管上预留FBG传感器的位置，在PVC管上埋设FBG传感器，FBG传感器的光纤导线通过PVC管引出；

埋设的FBG传感器和PVC管连接处密封固定；

在水泥土搅拌桩搅拌完成后，用钻头套住直径比PVC管略大的金属管，通过拉拔设备将套有钻头的金属管竖直压入水泥土搅拌桩的桩体内；

待金属管压入至预设深度后，将埋设好FBG传感器的PVC管放入金属管内；

安放好PVC管后，用绳索将金属管绑紧，用拉拔设备分级竖直拔出金属管；

将光纤的端部接入光纤光栅解调仪；

在水泥土搅拌桩竖直加载前后，利用光纤光栅解调仪采集的监测数据计算水泥土搅拌桩的桩身应变。

作为本发明的进一步改进，FBG传感器包括FBG温度传感器和FBG应变传感器，在PVC管上埋设FBG温度传感器和FBG应变传感器，且每个埋设的FBG应变传感器附近均设有FBG温度传感器。

作为本发明的进一步改进，所述FBG传感器的刚度接近水泥土刚度。

作为本发明的进一步改进，埋设的FBG传感器和PVC管连接处用胶布密封固定。

作为本发明的进一步改进，钻头具有锥体部分且该锥体部分封闭。

作为本发明的进一步改进，在拉拔设备拔出金属管后，钻头留在水泥土搅拌桩内。