【摘要】：樁基檢測(cè)是確保樁基工程質(zhì)量一項(xiàng)不可缺少的工作。分布式光纖感測(cè)技術(shù)作為一種新型的檢測(cè)技術(shù),近十年來(lái)已在樁基檢測(cè)中不斷得到應(yīng)用和推廣,越來(lái)越得到許多工程單位的認(rèn)可,并積累了大量的工程經(jīng)驗(yàn)。為了規(guī)范這一技術(shù)在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用,編寫樁基分布式光纖檢測(cè)技術(shù)規(guī)范十分必要。本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合課題組十余年來(lái)在樁基分布式光纖檢測(cè)方面的研究成果和經(jīng)驗(yàn),對(duì)樁基分布式光纖檢測(cè)技術(shù)的原理、方法、規(guī)格、適用范圍、感測(cè)光纜種類與性能、布設(shè)與安裝、數(shù)據(jù)處理、樁基內(nèi)力分析等進(jìn)行了比較系統(tǒng)的總結(jié),最后初步形成了樁基分布式光纖檢測(cè)技術(shù)規(guī)范。論文的主要成果如下：(1)對(duì)常用的樁基檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析,介紹了基于布里淵散射光感測(cè)原理的樁基分布式光纖檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),闡明了制定樁基分布式光纖檢測(cè)技術(shù)規(guī)范的重要性。(2)詳細(xì)介紹了樁基分布式光纖檢測(cè)技術(shù)中BOTDR、BOTDA、BOFDA三種分布式光纖感測(cè)技術(shù)的原理、解調(diào)儀及其技術(shù)指標(biāo),并對(duì)這三種光纖感測(cè)技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比分析。(3)介紹了樁基分布式光纖檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)原理；分析了樁基礎(chǔ)受豎向荷載作用和水平荷載作用下的承載特性；采用荷載傳遞法分析了樁身變形規(guī)律；根據(jù)光纖應(yīng)變測(cè)試結(jié)果,給出了樁身軸力、樁身壓縮變形、各土層摩阻力、樁端阻力、樁身彎矩和撓度的計(jì)算公式。(4)詳細(xì)介紹了樁基檢測(cè)感測(cè)光纜的種類、性能和使用范圍,給出了樁基分布式感測(cè)光纜的選擇標(biāo)準(zhǔn),提出了感測(cè)光纜的率定方法,并結(jié)合試驗(yàn)對(duì)幾種常用的感測(cè)光纜進(jìn)行了率定。(5)針對(duì)灌注樁、預(yù)制樁和鋼管樁的自身特點(diǎn),提出了多種感測(cè)光纜的布設(shè)工藝；在樁基檢測(cè)中需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)那闆r下,提出了樁基溫度補(bǔ)償傳感器的布設(shè)方案和工藝。(6)研究并構(gòu)建了樁基分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng),并給出了感測(cè)光纜的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。(7)提出了樁基分布式光纖檢測(cè)的數(shù)據(jù)處理方法；分析了常見的樁基檢測(cè)曲線,并歸納出了樁基常見的承載力傳遞規(guī)律；結(jié)合地質(zhì)資料和施工記錄,分析了影響樁基完整性的主要因素,得出了樁基相關(guān)質(zhì)量問(wèn)題的檢測(cè)曲線變化規(guī)律。(8)根據(jù)樁基分布式光纖檢測(cè)技術(shù)的研究成果和實(shí)踐,參照中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》,初步形成了樁基分布式光纖檢測(cè)技術(shù)規(guī)范感測(cè)光纜。
[Abstract]:Pile foundation inspection is an indispensable work to ensure the quality of pile foundation engineering. As a new type of detection technology, distributed optical fiber sensing technology has been applied and popularized in pile foundation detection in the past ten years. It has been recognized by many engineering units and accumulated a lot of engineering experience. In order to standardize the application of this technique in pile foundation detection, it is necessary to compile the technical specification for pile foundation distributed optical fiber detection. On the basis of summarizing the related achievements at home and abroad and combining the research results and experiences of the research group in the field of pile foundation distributed optical fiber detection in the past ten years, this paper introduces the principle, method, specification and applicable scope of the distributed optical fiber detection technology for pile foundation. The types and properties of sensing optical cables, placement and installation, data processing, internal force analysis of pile foundation are summarized systematically. Finally, the technical specification of distributed optical fiber detection for pile foundation is preliminarily formed. The main achievements are as follows: (1) the advantages and disadvantages of the commonly used pile foundation detection techniques are analyzed, and the advantages, applications and development trends of the distributed optical fiber detection technology based on Brillouin scattering light sensing principle are introduced. In this paper, the importance of establishing the technical specification of distributed optical fiber detection for pile foundation is expounded. (2) the principle, demodulation instrument and technical index of BOTDR,BOTDA,BOFDA distributed fiber sensing technology in pile foundation distributed fiber detection technology are introduced in detail. The three kinds of fiber sensing techniques are compared and analyzed. (3) the principle of pile foundation distributed optical fiber detection technology is introduced. The bearing characteristics of pile foundation under vertical load and horizontal load are analyzed, and the deformation law of pile body is analyzed by load transfer method. Based on the results of the fiber strain test, the formulas for calculating the axial force, compression deformation, friction resistance, pile tip resistance, bending moment and deflection of the pile body are given. (4) the types of sensing cables for detecting the pile foundation are introduced in detail. Performance and application range, the selection standard of distributed sensing cable for pile foundation is given, the method of determining the rate of sensing cable is put forward, and several commonly used sensing cables are determined in combination with test. (5) aiming at the cast-in-place pile, The characteristics of prefabricated pile and steel pipe pile are analyzed. Under the condition that the temperature compensation is needed in the testing of pile foundation, the layout scheme and technology of the temperature compensation sensor for pile foundation are put forward. (6) the distributed fiber optic detection system for pile foundation is studied and constructed. The quality evaluation standard of sensing fiber cable is given. (7) the data processing method of pile foundation distributed optical fiber detection is put forward. The common testing curves of pile foundation are analyzed, and the common bearing capacity transfer law of pile foundation is summarized. Combined with geological data and construction records, the main factors affecting the integrity of pile foundation are analyzed, and the change rule of testing curve of pile foundation related quality problem is obtained. (8) according to the research results and practice of pile foundation distributed optical fiber detection technology, According to the industry standard of the people's Republic of China, the distributed fiber optic fiber detection technology specification for pile foundation is formed.
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU473.1

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本文編號(hào)：2301375