[發明專利]一種基于應變損失的漿體裂縫監測方法

有效

• 申請號: 201911150891.8
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110954006B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 徐東升;劉啟超;陳波
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 任毅

1.一種基于應變損失的漿體裂縫監測方法，其特征在于,包括以下步驟：

S1：安裝錨桿，澆筑砂漿，采集所述錨桿多個位置的應變值和對應同一深度位置錨固漿體外層的應變值

S2：在不考慮漿體存在裂縫情況下，獲取錨固漿體的泊松比υ_c、彈性模量E_c、錨桿的彈性模量E_f、、錨桿中心到漿體外層的距離r_c、數據采集點的錨固深度z以及錨桿的半徑為r_f，通過上述數據計算出應變從錨桿傳遞到漿體外層的傳遞系數T(k)，錨固漿體外層的應變值和對應位置錨桿的應變值滿足式(1)對式(1)按如下式(2)進行傅里葉變換，式(2)，其中k為錨固深度z在頻域中的坐標，對式(1)進行傅里葉變換之后可確定漿體理論計算應變頻域值與錨桿應變頻域值的等式關系，如式(3)對式(2)進行轉換，即可得到錨桿應變頻域值到漿體外層的理論計算應變頻域值的傳遞系數，如式(4)所示

S3：將所述錨桿的多個位置的應變值對其錨固深度z進行傅里葉變換，得到錨桿多個位置的應變頻域值

S4：將步驟S3計算得到的所述錨桿的多個位置應變頻域值與步驟S2計算得到的各對應錨固深度的傳遞系數T(k)相乘，得到漿體外層的理論計算應變頻域值其中

S5：將漿體外層的理論計算應變頻域值進行逆傅里葉變換，得到漿體外層的理論計算應變；

S6：將漿體外層的理論計算應變與因裂縫而產生了應變損失的漿體外層實測應變進行比較，利用兩者差值表征的應變損失評估漿體裂縫。

2.根據權利要求1所述的基于應變損失的漿體裂縫監測方法，其特征在于：在步驟S1中，利用光纖光柵應變傳感器采集錨桿應變值和漿體外層應變值。

3.根據權利要求2所述的基于應變損失的漿體裂縫監測方法，其特征在于：在澆筑砂漿前，預先將所述光纖光柵應變傳感器粘貼在錨桿表面，澆筑砂漿時，利用扶正器保證錨桿處于孔口中心，將管式光纖光柵傳感器綁扎在測斜管上，并將測斜管置于孔口下側，測斜管位于錨固漿體外層，利用解調儀連接光纖光柵應變傳感器測量錨桿應變值和漿體外層應變值。

4.根據權利要求1所述的基于應變損失的漿體裂縫監測方法，其特征在于：在步驟S5中，將步驟S4中計算所得到的漿體外層理論計算應變頻域值對其頻域坐標k按式(6)進行逆傅里葉變換，其中式(6)為

5.根據權利要求1所述的基于應變損失的漿體裂縫監測方法，其特征在于：在步驟S6中，漿體外層的實測應變為因裂縫而產生應變傳遞損失后的殘余應變，將漿體外層多個位置的實測應變與步驟S5計算的理論計算應變相比較，利用實測應變與理論計算應變差值即可量化表征漿體多個位置的裂縫。