[发明专利]一种基于埋入式光纤路基水稳层温度、应变综合观测方法

权利要求书

1.一种基于埋入式光纤路基水稳层温度、应变综合观测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）光纤预处理：所述光纤包括应变传感光纤和温度传感光纤，分别取观测所需长度封装好的应变传感光纤和温度传感光纤，将应变传感光纤和温度传感光纤并列封装至一个保护管中，保护管拉伸变形时，传感光纤随保护管等比例变形；

2）水稳层沟槽制作：选定测试区域，将用于制作水稳层沟槽的网板水平放置于测试区域内，在测试区域内铺设水稳层，水稳层材料将网板埋设于其中；网板取出后在水稳层上留下若干沟槽，所述沟槽用于铺设步骤1）制得的保护管，且沟槽的宽度大于保护管的外径、不小于所述水稳层粗集料的最大直径；

3）光纤铺设：将步骤1）制得的光纤铺设至水稳层的沟槽中，光纤的前后两端分别从沟槽中引出，用于连接数据检测设备；沟槽中沿竖直方向铺设有多层间隔设置的保护管，相邻保护管之间使用同比例水稳层材料分隔；

4）数据测量：将数据检测设备分别连接至应变传感光纤和温度传感光纤上，对水稳层的温度、应变量进行连续或定时测量；

5）数据处理：

①通过步骤4）得到在不同养护时间下的温度和应变信息，具体包括单点温度T_i、单点应变ε_i、单点温度差值△T_i、单点应变差值△ε_i、单点最大温度差Max△T_i、单点最大应变差Max△ε_i，单点最大应变差为单点最终应变；

其中：

Max△T_i=MaxT_i-MinT_i

Max△ε_i=Maxε_i-Minε_i

将监测各点获取的最大温度差Max△T_i、单点最大应变差Max△ε_i放在散点图中，通过耦合分析，得到应变与温度耦合函数：

Max△ε=f(Max△T）

用于研究应变对温度的响应，构建应变温度耦合方程，阐释水稳层温缩裂缝形成机理；

②通过对温度、应变数据进行统计分析，得到同一裂缝在纵断面不同水平层位宽度b_i；根据同一纵断面不同水平层的最大温差，与其对应的层裂缝宽度b_i，建立温差与宽度耦合方程：

b=f(Max△T ）

用于研究裂缝宽度对温差的响应；

③根据②所得同一裂缝不同水平层位宽度信息，判断该裂缝发育深度信息h；当所述裂缝某一水平层裂缝宽度为0时，所述水平层对应深度即为所述裂缝发育深度h；根据不同裂缝表层与底层最大温差的差值，与相应裂缝发育深度，建立温差与深度耦合方程：

h=f（Max△T_表-Max△T_深）

用于研究裂缝发育深度对温差的响应。

2.根据权利要求1所述的基于埋入式光纤路基水稳层温度、应变综合观测方法，其特征在于，所述步骤1）中光纤的封装方法如下：将应变传感光纤和温度传感光纤分别穿入至两个软塑料管中，再使用两根铠装线分别封装两个塑料软管，最后将两根铠装线并列穿设至保护管中。

3.根据权利要求2所述的基于埋入式光纤路基水稳层温度、应变综合观测方法，其特征在于，所述保护管为FRP管。

4.根据权利要求1所述的基于埋入式光纤路基水稳层温度、应变综合观测方法，其特征在于，所述网板由若干钢板十字交叉焊接而成，网板的长度和宽度小于测试区域的长度和宽度，网板的高度等于水稳层的厚度，网板的顶部设有若干挂钩，便于吊运网板。

5.根据权利要求4所述的基于埋入式光纤路基水稳层温度、应变综合观测方法，其特征在于，所述网板的外沿设有刻度线，用于标示网板的高度。