›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (S2): 499-506.doi: 10.16285/j.rsm.2015.S2.069

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

基于光纤光栅技术的海底沉管隧道管段应变研究

魏 纲1,苏勤卫2,邢建见2,丁 智1   

  1. 1. 浙江大学城市学院 土木工程系,浙江 杭州 310015;2. 浙江大学 建筑工程学院,浙江 杭州 310058
  • 收稿日期:2014-10-29 出版日期:2015-08-31 发布日期:2018-06-14
  • 作者简介:魏纲,男,1977年生,博士,教授,硕士生导师,主要从事地下隧道施工对周边环境影响及风险评估与控制等方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No.51178428);浙江省自然科学基金(No.LZ12E08001);浙江省本科院校中青年学科带头人学术攀登项目(No.pd2013454);杭州市科技发展计划项目(No.20130533B28).

Study of sections strain of undersea immersed tube tunnel based on optical fiber grating technology

WEI Gang1,SU Qin-wei2,XING Jian-jian2,DING Zhi1   

  1. 1. Department of Civil Engineering, Zhejiang University City College, Hangzhou, Zhejiang 310015, China; 2. College of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310058, China
  • Received:2014-10-29 Online:2015-08-31 Published:2018-06-14

摘要: 采用光纤光栅传感器(FBG)对浙江省某海底沉管隧道工程的管节应变进行监测。对传感器型号选择、安装方案及现场安装情况进行了介绍,对实测数据进行分析,研究了各截面测点实测应变值随时间的变化规律以及潮汐荷载对监测结果的影响。根据修正模型对管段应变进行了理论计算,将应变实测值与理论值进行了对比分析。研究结果表明,管段应变在施工结束一年后基本达到稳定,应变随时间变化规律与管段所处位置和两端接头形式有关;潮汐荷载对管段应变影响在0.8%~12%范围内,且与接头形式相关,当管段两端为柔性接头时应变的变化规律与潮汐水位呈现很强相关性,若为刚性接头则相关性不明显;计算得到的管段应变理论值与实测值较为接近,具有一定可靠性。

关键词: 沉管隧道, 应变, 光纤光栅传感器, 潮汐荷载

Abstract: The strain of pipe section of the immersed tunnel engineering in Zhejiang province is monitored by the fiber grating sensor. The sensor type selection, installation and on-site installation scheme are introduced. The testing data is analyzed and the section measured strain values of the measuring-point changing with time and the influence of tidal load on monitoring results are studied. The measured strain values are compared with the theoretical value according to the modified model for the theoretical calculation of the pipe strain. The results show that pipe strain stabled basically after the end of the year in the construction; and the strain regularity with time is related to the pipe location and the pipe ends joint; the tidal load impacts on pipe strain within the range of 0.8%-12%, and closely related to the joint form; when both ends of the pipe sections are flexible joints, the strain regularity and the tide level showing a strong correlation; correlation is not obvious when it is rigid joints; pipe strain theory calculated and measured values are close, with some reliability.

Key words: immersed tunnel, strain, fiber grating sensor, tidal load

中图分类号: 

  • U 452
[1] 程涛, 晏克勤, 胡仁杰, 郑俊杰, 张欢, 陈合龙, 江志杰, 刘强, . 非饱和土拟二维平面应变固结问题的解析计算方法[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 453-460.
[2] 刘家顺, 王来贵, 张向东, 杨建军, 孙嘉宝, . 部分排水条件下饱和黏土 渐近状态本构模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 485-491.
[3] 梁珂, 陈国兴, 刘抗, 王彦臻, . 饱和珊瑚砂最大动剪切模量的 循环加载衰退特性及预测模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 601-611.
[4] 王刚, 韦林邑, 魏星, 张建民, . 压实黏土三轴压缩变形过程中的渗透性变化规律[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 32-38.
[5] 周家作, 韦昌富, 魏厚振, 杨周洁, 李力昕, 李彦龙, 丁根荣, . 多功能水合物沉积物三轴试验系统的研制与应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 342-352.
[6] 李志成, 冯先导, 沈立龙, . 沉管隧道含垄沟卵石垫层变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 189-194.
[7] 刘红岩. 宏细观缺陷对岩体力学特性及边坡稳定影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 431-439.
[8] 王伟, 陈国庆, 郑水全, 张广泽, 王栋, . 考虑张拉-剪切渐进破坏的边坡矢量和法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 468-476.
[9] 窦锦钟, 邵雪莹, 廖晨聪, 陈锦剑, . 不同夯点布置形式下群夯加固效果研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 527-534.
[10] 介玉新, 张延亿, 杨光华, . 土石料湿化变形计算方法探讨[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 11-20.
[11] 邓华锋, 支永艳, 段玲玲, 潘 登, 李建林. 水−岩作用下砂岩力学特性及微细观结构损伤演化[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3447-3456.
[12] 大久保诚介, 汤 杨, 许江, 彭守建, 陈灿灿, 严召松, . 3D-DIC系统在岩石力学试验中的应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3263-3273.
[13] 毛小龙, 刘月田, 关文龙, 任兴南, 冯月丽, 丁祖鹏, . 一种适用于孔隙体积应变的有效应力方程[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3004-3010.
[14] 马秋峰, 秦跃平, 周天白, 杨小彬. 多孔隙岩石加卸载力学特性及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2673-2685.
[15] 张峰, 陈国兴, 吴琪, 周正龙. 波浪荷载下饱和粉土不排水动力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2695-2702.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘恩龙. 岩土破损力学:结构块破损机制与二元介质模型[J]. , 2010, 31(S1): 13 -22 .
[2] 介玉新,杨光华. 基于广义位势理论的弹塑性模型的修正方法[J]. , 2010, 31(S2): 38 -42 .
[3] 杨建民,郑 刚. 基坑降水中渗流破坏归类及抗突涌验算公式评价[J]. , 2009, 30(1): 261 -264 .
[4] 周 华,王国进,傅少君,邹丽春,陈胜宏. 小湾拱坝坝基开挖卸荷松弛效应的有限元分析[J]. , 2009, 30(4): 1175 -1180 .
[5] 叶 飞,朱合华,何 川. 盾构隧道壁后注浆扩散模式及对管片的压力分析[J]. , 2009, 30(5): 1307 -1312 .
[6] 陈 林,张永兴,冉可新. 考虑剪应力作用的挡土墙主动土压力计算[J]. , 2009, 30(S2): 219 -223 .
[7] 罗 强 ,王忠涛 ,栾茂田 ,杨蕴明 ,陈培震. 非共轴本构模型在地基承载力数值计算中若干影响因素的探讨[J]. , 2011, 32(S1): 732 -0737 .
[8] 王云岗 ,章 光 ,胡 琦. 斜桩基础受力特性研究[J]. , 2011, 32(7): 2184 -2190 .
[9] 龚维明,黄 挺,戴国亮. 海上风电机高桩基础关键参数试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 115 -121 .
[10] 汪成兵. 均质岩体中隧道围岩破坏过程的试验与数值模拟[J]. , 2012, 33(1): 103 -108 .