[发明专利]一种测量直埋式传感光缆和土体变形协调性的方法和设备

权利要求书

1.一种测量直埋式传感光缆和土体变形协调性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制作一个压力室，将传感光缆经所述压力室的底座引入压力室；根据试验要求对传感光缆适度预拉；制作圆柱形试样，填筑时需保持传感光缆位于圆柱形试样的中心，填筑过程中对试验用土进行击实，将传感光缆穿出试样上端部；

2)将制作完成的试样包裹乳胶膜后，将传感光缆经所述底座穿出压力室；对压力室排气注水，向压力室内施加压力σ₃；

3)根据试验设计调整围压σ₃，之后通过加载杆给试样施加轴向偏应力σ₁-σ₃，令试样在轴向偏应力的作用下产生轴向压缩变形；

4)施加轴向偏应力σ₁-σ₃过程中，利用安装在加载杆上的位移计测量试样的轴向变形量；同时采用OFDR解调仪测量埋设在试样中的传感光缆的应变分布；

5)利用试样轴向变形量和传感光缆测量的应变分布计算协调变形比α，计算公式如下所示：

其中，ε_f为测得的传感光缆应变分布；d为OFDR解调仪的采样间距；ε(i)为第i个采样点的应变；ε_s为位移计测得的试样应变；Δl为试样变形量；l为试样长度。

2.根据权利要求1所述的测量直埋式传感光缆和土体变形协调性的方法，其特征在于，所述步骤1)中利用双瓣模采用分层填筑的方法制作圆柱形试样，填筑过程中需要使用击实锤对试验用土进行击实，该击实锤中心留有通孔，用于在击实过程中引出传感光缆。

3.根据权利要求1所述的测量直埋式传感光缆和土体变形协调性的方法，其特征在于，在所述试样上端部和下端部都放置滤纸和透水石。

4.根据权利要求1所述的测量直埋式传感光缆和土体变形协调性的方法，其特征在于，在加载杆和试样之间放置加载帽，将所述传感光缆依次穿过滤纸、透水石和加载帽，之后从加载帽侧边穿出。

5.一种测量直埋式传感光缆和土体变形协调性的设备，其特征在于，包括由底座、侧壁和上盖形成的压力室，所述底座上放置试样，所述试样上端面放置加载帽；有加载杆穿过上盖伸入所述压力室，在所述加载杆上安装位移计；有传感光缆自底座向上穿过试样，并从试样上端面穿出，所述传感光缆末端穿过底座引出压力室；所述传感光缆一端连接至光频域反射解调仪；所述位移计和光频域反射解调仪均连接至计算机。

6.根据权利要求5所述的测量直埋式传感光缆和土体变形协调性的设备，其特征在于，所述试样上端面和下端面分别放置透水石。

7.根据权利要求5所述的测量直埋式传感光缆和土体变形协调性的设备，其特征在于，所述底座成凸字形。

8.根据权利要求5所述的测量直埋式传感光缆和土体变形协调性的设备，其特征在于，所述加载帽上端面设置凹槽，所述凹槽用于定位加载杆。

9.根据权利要求5所述的测量直埋式传感光缆和土体变形协调性的设备，其特征在于，所述侧壁采用硬性材料制作而成。

10.根据权利要求5所述的测量直埋式传感光缆和土体变形协调性的设备，其特征在于，所述试样为圆柱形，所述试样中的传感光缆位于试样中心轴上。