Page 30 - 网络电信2020年4月刊下
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性明显好于PIV；利用FBG光纤监测技术能够比较灵敏地捕捉土 有极值。在加载初期地基处于弹性压密状态，加载板两侧的土
体在荷载作用下的内部变形特征。需要指出的是，与室内小比 体未向上挤出。这与传统地基整体剪切破坏形式相吻合。
例尺模型试验不同的是，在监测现场一般采用圆片状或十字形
图 9 不同地表沉降条件下管周土体竖向位移分布云图（单位：mm）
锚固体保证传感光缆和周围土体的变形匹配性（Hauswirth et
al.，2014；张诚成等，2019），而且变形范围、尺度也更大，
因此光纤应变测值会更为准确。
图 8 FBG 应变监测结果与 PIV 结果对比图
图 10 不同地表沉降条件下管周土体水平向位移分布云图（单位：mm）
根据Prandtl地基滑移场理论，竖向荷载作用下地基土体将
出现塑性变形区，土体有侧向运动趋势，并进一步扩大形成斜
向的滑移面。在试验中，PIV结果表明管道上方的土体并没有明
显侧向移动，主要原因是由于管体本身发生了椭圆形变形，使
2.管周土体的竖向和水平向位移特征 得管顶局部土体随之发生较大的竖向沉降。随着荷载的进一步
当管周土体发生大变形后，光纤传感器和周围土体将发生 增加，加载板两侧的土体出现了隆起变形。
解耦，此时变形匹配性将难以保证（Zhu et al.，2015）。以 3.不同埋深条件下管周土体的剪应变场
下分析加载板施加的地表沉降量分别为2.5、5、7.5和10mm条件 图11~13显示，当埋深率H/D分别为1、1.5和2时，随着加
下，由GeoPIV-RG分析得到的管周土体的变形特征。图9和图10 载板的沉降量从0逐渐增加到10mm，管道发生不断增大的竖向
中展示了土体竖向和水平向位移的云图。对于竖向位移，地基 压缩变形，导致管周土体应力重新分布，管道上方的土体剪应
土体在加载板下部到管道的顶部区域发生的位移最大，向下和 变不断累积。在加载初期，由于荷载较小，地基处于弹性压密
向两侧逐渐递减；而水平向位移则关于加载板呈对称分布，横 阶段，在此阶段土体变形甚微，剪应变最大值出现在加载板的
向位移在上述倒梯形区域内接近为零，在加载板中心处下方具 边缘处。随着荷载增加，塑性区从加载板的两侧逐渐向深部扩
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