[发明专利]机场加筋挡土墙光纤光栅监测系统及施工方法

权利要求书

1.一种机场加筋挡土墙光纤光栅监测系统,其特征在于，包括土体沉降跟踪标记构件和光纤解调仪,所述土体沉降跟踪标记构件包括若干根保护管（12）和将各保护管（12）沿其轴向依次对接的固定套管（2），所述固定套管（2）上垂直于其轴向设置有沉降压板（22），所述固定套管（2）与插接在其端部的保护管（12）之间设置有弹簧（211），所述光纤光栅位移传感器（3）与所述光纤解调仪连接；

位于底部的保护管（12）远离所述固定套管（2）端连接有底座（1）；

所述固定套管（2）及所述底座（1）上均设有固定支座（11），所述固定支座（11）上设置有安装管（111），所述安装管（111）插接在所述保护管（12）内，所述保护管（12）的端部与所述固定支座（11）抵接，所述光纤光栅位移传感器（3）固定在所述安装管（111）内；所述保护管（12）罩设于所述光纤光栅位移传感器（3）外；

所述光纤光栅位移传感器（3）的端部均设置有光纤引线（31），所述光纤引线（31）外均套设有引线保护管（311），所述固定支座（11）的侧壁上均开设有供光纤引线（31）引出的引出孔（121），所述光纤引线（31）从引出孔（121）引出与所述光纤解调仪连接；

每个所述光纤光栅位移传感器（3）端部的光纤引线（31）上均连接有钢绳（32），所述钢绳（32）从位于其连接的光纤光栅位移传感器（3）上方的固定套管（2）穿出，固定时，拉动钢绳（32）至将光纤光栅位移传感器（3）拉至满量程，即光纤光栅位移传感器（3）呈竖直状态，然后将钢绳（32）从位于与钢绳（32）连接的光纤光栅位移传感器（3）上方的固定套管（2）穿出并与固定套管（2）通过钢丝绳扣锁定连接。

2.根据权利要求1所述的机场加筋挡土墙光纤光栅监测系统，其特征在于，所述固定套管（2）一端为所述固定支座（11），另一端设有弹簧管（21），所述弹簧管（21）套设于所述保护管（12）外，所述弹簧（211）位于所述弹簧管（21）内并抵接于所述弹簧管（21）底部与保护管（12）端面之间。

3.基于权利要求1所述的机场加筋挡土墙光纤光栅监测系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：开挖基槽：对施工范围内进行清表、场地平整，将覆盖土层全部挖除后，然后将出露的基岩面开挖成台阶；

S2：浆砌块石基础施工：以墙顶为起点，按挡墙墙面设计坡度向下反算确定砌石挡墙基础起砌位置，然后开始砌墙；

S3：砌筑挡墙：使用浆砌块石砌筑挡墙，挡墙沿纵向间隔设置多道变形缝，每道变形缝间用沥青杉板填塞；

S4：铺设土工格栅：使得锚固段土工格栅沿长度覆盖整个砌石挡墙，然后将加筋段土工格栅张紧并进行铺设，使得加筋段土工格栅在主要受力方向通长布置，然后将锚固段土工格栅和加筋段土工格栅采用搭接、绑扎牢固；

S5：填料压实：在基槽内填筑块碎石，并将块碎石压实；

S6：安装监测系统；

S7：重复S3、S4、S5、S6至完成加筋层施工；

S8：砌筑无加筋层浆砌块石挡墙；

S9：分层填筑土石方；

S10：设置挡墙压顶；

所述步骤S6包括以下步骤：

S61：安装光纤光栅位移传感器（3）：将光纤光栅位移传感器（3）固定锁死在安装管（111）内，并将光纤光栅位移传感器（3）底部的光纤引线（31）从固定支座（11）侧壁的引出孔（121）引出；

S62：安装底座（1）：在土体表面开坑，将装好光纤光栅位移传感器（3）的底座（1）放入坑内，调平后，向坑内浇筑水泥；

S63:在地面开槽至挡墙位置，将从固定支座（11）侧引出的光纤引线（31）穿入引线保护管（311）内，然后放入到槽内，回填松散沙土掩埋后，将光纤引线（31）一直引出到挡土墙外边；

S64:预埋管件：采用钢管树立在填筑土体上，将钢管的底部先用土压实，使得钢管竖直在土层中，然后在钢管周围填土；

S65：安装保护管（12）：将保护管（12）插入钢管内部，套在安装管（111）外部，并将光纤光栅位移传感器（3）顶端的光纤引线（31）与钢绳（32）从保护管（12）顶端引出；

S66：钢管拔管：在步骤S64中的钢管周围填土，填筑完一层填土后，向上拔动钢管，并对填土进行夯实，夯实一部分，填筑一部分土体，直至填平周围土面；

S67：安装固定套管（2）：将钢管拔出，将弹簧（211）放入弹簧管（21）内，使得弹簧管（21）插接在保护管（12）的端部；将光纤光栅位移传感器（3）顶端的光纤引线（31）从位于其上方的固定支座（11）侧壁的引出孔（121）引出，将钢绳（32）从位于其上方的固定套管（2）顶端穿出，拉伸钢绳（32）以将光纤光栅位移传感器（3）拉至满量程，并将钢绳（32）与固定套管（2）锁定连接；

S68：循环步骤S61-S67至其它层位深度处的光纤光栅位移传感器（3）安装完成；

S69：连接光纤解调仪：将步骤S63、S67中的光纤引线（31）引出墙体后连接至光纤解调仪上。