隧道围岩变形和松动圈厚度是隧道结构设计的重要考虑因素和安全运营的重要参考依据,现有的松动圈识别方法和隧道围岩变形测量手段多停留在检测层面,缺乏长期实时监测方法.为此,研发内嵌光纤的自感知纤维增强复合材料(FRP)锚杆,提出基于内嵌光纤自感知FRP锚杆的隧道围岩智能监测系统,可以实现对围岩变形立体化、全天候的实时监测;结合监测数据与理论分析,提出隧道围岩松动圈的识别方法,并将该智能监测方法应用于广汕高铁陈塘隧道.研究结果表明:自感知FRP锚杆能够精准探知现场施工对围岩变形的影响规律,型钢钢架对隧道围岩的支护作用较为突出;监测数据可以实时反映自感知锚杆的受力规律,从而准确识别隧道不同位置围岩的松动圈厚度;基于自感知FRP锚杆的隧道围岩智能监测系统将在隧道运营过程中持续、实时监测隧道围岩的变形,为隧道全生命周期的结构安全提供高技术保障.
李锦辉;张俊齐;魏强;贾大鹏;郭东;白石;欧进萍;
哈尔滨工业大学(深圳)深圳市土木工程智能结构系统重点实验室,广东深圳518055中国国家铁路集团有限公司,北京100844智性纤维复合加固南通有限公司,江苏南通226010
交通运输
智能监测;松动圈;围岩变形;光纤光栅;自感知FRP锚杆
《西南交通大学学报》 2024 (001)
P.11-19 / 9
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(K2020G031);延崇高速(河北段)绿色公路关键技术研究(YC-201920,KT20).
10.3969/j.issn.0258-2724.20220003
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