[发明专利]一种应用于综合管廊的沉降监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力综合管廊或市政综合管廊中的地基沉降监测技术领域，特别是一种应用于综合管廊的沉降监测方法。

背景技术

在线状基础设施中，结构刚度和整体稳定性对沉降指标极其敏感，沉降趋势的发展规律包括，相邻点差异的突变意味着线状基础设施刚度的变化情况，通常伴随着结构病害的产生和发展。目前进行沉降监测的基础设施以交通类基础设施居多，如轨道交通、隧道、大型桥梁、铁路等。由于其独特的结构形态，现有技术多采用静力水准仪。但对于电力综合管廊或市政综合管廊综合管廊，由于其距离长，落差大，现有的技术还无法很好的解决问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：利用光纤光栅传感技术以及压力传感技术，对电力综合管廊或市政综合管廊综合管廊这种长距离线状基础设施进行沉降测试，克服静力水准仪中通过自有水体流动实现压力平衡带来的量程有限和水面难以平衡的难题。

本发明采取的技术方案具体为：一种应用于综合管廊的沉降监测方法，设置一个无沉降的测量基准点和1个以上位于综合管廊内的测量点，测量基准点及各测量点分别设置光纤光栅传感器，各光纤光栅传感器通过连通管连接，连通管内封闭有连通液；各光纤光栅传感器的信号输出端分别连接解调仪；

定义测量基准点及各测量点初始高程为H₀₁，H₀₂，…，H_0n；通过光纤光栅传感器监测测量基准点与各测量点的初始压强及沉降后压强；定义测量基准点与各测量点的初始压强为ΔP₁，ΔP₂，...,ΔPn；

定义发生沉降后各测量基准点及测量点高程为H₀₁′,H₀₂′,...,H_0n′，沉降后测量基准点与各测量点的压强为ΔP₁′,ΔP₂′,...,ΔPn′，

则测量点的沉降可由下式得到：

(H₀₂′-H₀₂)＝(H₀₁′-H₀₁)+(ΔP₁′-ΔP₁)-(ΔP₂′-ΔP₂)

(H_0n′-H_0n)＝(H₀₁′-H₀₁)+(ΔP₁′-ΔP₁)-(ΔPn′-ΔPn)

由于测量基准点无沉降变化，只有压强变化，因此上式进一步简化为：

(H₀₂′-H₀₂)＝(ΔP₁′-ΔP₁)-(ΔP₂′-ΔP₂)

(H_0n′-H_0n)＝(ΔP₁′-ΔP₁)-(ΔPn′-ΔPn)

即任意测量点的沉降可通过将沉降前后测量基准点的压强变化及相应测量点的压强变化代入上式计算得到。

本发明方法中各个测点传感器通过连通管连接在一起，根据连通管原理，静止的连通管各个测点位置液体压强是一致的。即沉降前：

H₀₁+ΔP₁＝H₀₂+ΔP₂＝H₀₃+ΔP₃   (1)；

当各测量点位置发生相应的沉降，各点位置高程和传感器压力会发生相应的变化，则：

H₀₁′+ΔP₁′＝H₀₂′+ΔP₂′＝H₀₃′+ΔP₃′   (2)

将(2)式减去(1)式，可以得到：

(H₀₁′-H₀₁)+(ΔP₁′-ΔP₁)＝(H₀₂′-H₀₂)+(ΔP₂′-ΔP₂)＝(H₀₃′-H₀₃)+(ΔP₃′-ΔP₃)   (3)