Page 33 - 网络电信2019年3月刊下

解 决 方 案

（2）布里渊频域分析技术 图 2 火车站站至北寺塔站区间监测平面图
布里渊频域分析技术（Brillouin Optic Frequency
Domain Analysis,BOFDA）是利用光纤中的布里渊背向散射光的
频移与温度、应变的变化呈线性关系来实现传感。当光纤沿线
的温度发生变化或者存在轴向应变时，光纤中的背向布里渊散
射光的频率将发生漂移、频率的漂移量与光纤应变和温度的变
[9]
化呈良好的线性关系 ：

（2）
式中：V B （ε）表示光纤受到应变时的布里渊频率漂移
量，V B （0）表示测试环境温度下光纤自由状态时的布里渊频率
漂移量， 为应变系数，ε为光纤的实际应变量。
因此通过测量光纤中的背向自然布里渊散射光的频率漂移
量V B 就可以得到光纤沿线温度和应变的分布信息。 图 3 2mm 聚氨酯光缆
2、盾构隧道监测内容
盾构隧道监测的对象主要是土体介质、隧道结构和周围环
境，监测的部位包括地表土体内，盾构隧道结构、以及周围道
路、建筑物和管线等，监测类型主要是地表和土体深部的沉降
和水平位移、地层水土压力和水位变化、建筑物和管线及其基
础等的沉降和水平位移、盾构隧道结构内力、外力和变形等，
如图1所示。
图 1 盾构隧道监测项目

图 4 定点光缆图

二、工程应用
1、工程概况
苏州处于江苏省东南部，地处长三角南缘的冲、湖平原
图 5 位移计安装图
上，除有小面积的基岩丘陵之外，绝大部分为第四纪沉积土组
成。将地铁工程修筑在此种地质条件下，容易产生多种影响地
铁隧道安全的变形问题。苏州地铁2号线火车站站至北寺塔站区
间段为下穿重要建筑物，在盾构期间需要着重加强监测。图2为
该监测区段平面示意图和监测区间的地层剖面图。
2、光纤布设方案
盾构隧道施工期间作业时间短，传感光缆及各种传感器件
的施工安装必须方便快捷。采用苏州南智传感有限公司生产的
两种全分布式感测光缆：2mm聚氨酯应变传感光缆(图3)和定点
距离为2.4m定点光缆(图4)对监测区间整体变形进行监测；采用
FBG位移计传感器（图5）对监测区间管片伸缩缝进行局部重点
区域变形监测。 入到隧道体中。每隔一个盾构管片固定一套夹具（两管片间隔
光缆布设方案如图6所示，选取圆形盾构隧道两腰对称位 1.2m，即定点间距2.4m）。铺设完成后将测线全部引至项目部
置铺设分布式感测光缆。所有感测光缆通过夹具固定的形式植 监控室里。

60 网络电信 二零一九年三月