漠大原油管道是我国第一条通过冻土区域的管道,极易发生冻胀、融沉和斜坡不稳定等地质灾害,管道发生位移对管道产生较大的应力,这将导致管道两侧的产生压缩应力或拉伸张力,甚至断裂。应变监测系统的应用通过有限元分析管土相互作用和地面运动模型通过特定的网站可以形成监测数据,随时监测生成管道应变是否超过管道应变能力,帮助我们阻止地质灾害对管道的破坏。
介绍了现行光纤布拉格光栅(FBG)测试技术的应用领域、传感原理以及常用的封装方式,探索将FBG用于季节冻土路基这种隐蔽工程应变检测中的适应性。主要工作有:(1)基于FBG测试技术的植入梁方法,在传感器布设方面,根据不同测试对象提出了两种封装布设方式:浅置短距离半柔性探测杆和深置长距离半刚性探测杆两种封装布设方式;(2)针对现场测试需要,对电源、光纤传感器、数据采集及分析等整套现场测试系统进行了比较优选;(3)选择两处季节冻土路基作为埋设场地并开展为期1 a的观测。测试结果表明:FBG在-20～30℃的温差范围内保证了很高的存活率,所提出并实现的季节冻土路基应变测试系统具有较高的测试灵敏度和可靠性。该套测试系统为隐蔽工程的物理性质指标测试提供了新的技术手段。