[發明專利]一種深基坑樁墻頂部水平位移測試方法

在審

• 申請號: 202310081152.8
• 申請日: 2023-02-08
• 公開（公告）號: CN115977176A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 王群敏;張文君;黃江華;吳勇;孫浩;周利偉
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司;浙江華東測繪與工程安全技術有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕;沈敏強

1.一種深基坑樁墻頂部水平位移測試方法，其特征在于，包括：

S1、將第一光纖光柵串2和第二光纖光柵串3關于載體中心線對稱地安裝于載體兩側，且兩根光纖光柵串位于同一水平面上；所述第一光纖光柵串2和所述第二光纖光柵串3均包括多個測點，且第一光纖光柵串2上的測點與第二光纖光柵串3上的測點之間關于載體中心線對稱設置；

S2、獲取第一光纖光柵串2測點的初始中心波長和第二光纖光柵串3測點的初始中心波長；

S3、在被測對象1上選取與端點距離分別為a和b的兩點，記為A和B，并設定A和B的初始水平位移為0；

S4、當載體隨被測對象1發生同步變形后，獲取變形后第一光纖光柵串2測點的中心波長和變形后第二光纖光柵串3測點的中心波長；

S5、引入外部基準點，通過全站儀測試獲取變形后A和B的水平位移V_a1、V_b1；

S6、計算出各測點的應變變化量以及位移。

2.根據權利要求1所述的深基坑樁墻頂部水平位移測試方法，其特征在于，S1中，所述測點為光纖布拉格光柵傳感器，測點的中心波長用下式表示：

λ_B＝2n_effΛ

其中，λ_B表示中心波長，n_eff為纖芯等效折射率，Λ為光柵周期。

3.根據權利要求2所述的深基坑樁墻頂部水平位移測試方法，其特征在于，S4中，當受到外界溫度、應變作用時，測點的中心波長位移表示為：

Δλ_B＝2Δn_effΛ+2n_effΔΛ

其中，Δλ_B為測點的中心波長位移，Δn_eff為纖芯等效折射率變化，ΔΛ為光柵周期變化。

4.根據權利要求3所述的深基坑樁墻頂部水平位移測試方法，其特征在于，S4中，測點的中心波長產生的漂移為：

其中，ε_z為軸向應變，P_e為彈光系數，α_Λ為光纖的熱膨脹系數，α_n表示熱光系數，ΔT為溫度的變化量。

5.根據權利要求4所述的深基坑樁墻頂部水平位移測試方法，其特征在于，S4中，兩光纖光柵測點的中心波長漂移之差為：

其中，和分別表示兩光纖光柵測點的中心波長漂移。

6.根據權利要求5所述的深基坑樁墻頂部水平位移測試方法，其特征在于，S6中，測點的應變變化量的計算公式為：

其中，表示應變變化量，λ_Bi0表示第一光纖光柵串2測點的初始中心波長，λ_Bi1表示變形后第一光纖光柵串2測點的中心波長；λ′_Bi0表示第二光纖光柵串3測點的初始中心波長，λ′_Bi1表示變形后第二光纖光柵串3測點的中心波長。

7.根據權利要求6所述的深基坑樁墻頂部水平位移測試方法，其特征在于，S6中，測點的位移的計算公式為：

其中，y_i表示位移，Δx_i為沿被測對象1長度上下兩測量截面的間距，R為被測對象1截面上對稱兩應變測點之間距離的一半，ε_a為A點的應變，ε_b為B點的應變。

8.一種深基坑樁墻頂部水平位移測試裝置，其特征在于，用于執行權利要求1至7任一所述的深基坑樁墻頂部水平位移測試方法，包括：載體、被測對象1、第一光纖光柵串2和第二光纖光柵串3；

其中，第一光纖光柵串2和第二光纖光柵串3關于載體中心線對稱地安裝于載體兩側，且兩根光纖光柵串位于同一水平面上；第一光纖光柵串2和所述第二光纖光柵串3均包括多個測點，且第一光纖光柵串2上的測點與第二光纖光柵串3上的測點之間關于載體中心線對稱設置；載體材料的彈性模量小于等于土體的彈性模量。