基于光頻域反射技術(shù)的破碎帶盾構(gòu)隧道管片監(jiān)測研究

洪成雨，周子平，陳偉斌，*，付艷斌，沈 翔

(1.深圳大學(xué)土木與交通工程學(xué)院，廣東 深圳 518060；2.深圳市地鐵地下車站綠色高效智能建造重點實驗室，廣東 深圳 518060；3.濱海城市韌性基礎(chǔ)設(shè)施教育部重點實驗室，廣東 深圳 518060)

0 引言

近年來，盾構(gòu)法在城市地鐵隧道建設(shè)中的應(yīng)用較廣泛。盾構(gòu)掘進過程中會造成土體擾動，由于周圍地質(zhì)條件不同，管片分布在不同地質(zhì)中，管片注漿效果及漿液注入時期的不同都可能引起管片變形，甚至導(dǎo)致管片的錯臺、上浮及開裂，影響城市地鐵隧道結(jié)構(gòu)的安全[1-2]。因此，準確監(jiān)測隧道盾構(gòu)施工過程中的管片變形，是保證盾構(gòu)施工安全的重要條件[3-4]。

傳統(tǒng)隧道的變形監(jiān)測一般采用全站儀、水準儀、應(yīng)力計及振弦式傳感器等方法，周期性采集布設(shè)點的數(shù)據(jù)，對隧道管片變形進行分析[5-6]。由于傳統(tǒng)的監(jiān)測手段易受周圍環(huán)境影響，布設(shè)點數(shù)有限，故只適用于特殊監(jiān)測點的測量，不能全面反映隧道管片的變形效果，且監(jiān)測數(shù)據(jù)容易失真[7]。光纖傳感技術(shù)是近些年發(fā)展的監(jiān)測技術(shù)，由于光纖的體積較小、抗干擾能力強、測量結(jié)果較為準確，并且可以實現(xiàn)分布式及長期實時的自動化監(jiān)測等優(yōu)點，從而已成為隧道管片變形監(jiān)測的研究熱點[8-11]。何濤等[12]利用光纖布拉格光柵(fiber bragg grating, FBG)傳感技術(shù)，對施工中的地鐵隧道管片鋼筋應(yīng)力和表面應(yīng)變進行測量，驗證了FBG技術(shù)在盾構(gòu)隧道管片變形監(jiān)測上的有效性，其精度可以達到±1 με；但是FBG屬于準分布式光纖傳感技術(shù)，適合在關(guān)鍵點布設(shè)，不能滿足隧道管片整體監(jiān)測要求。……