基于相似材料的光纤应变传感器在分区破裂模型试验中的研究

王静^1,2，李术才³，隋青美¹，张强勇³，陈旭光³，王正方¹，白涛¹，施斌²

1. 山东大学控制科学与工程学院光纤传感技术与工程研究中心2. 南京大学地球科学与工程学院3. 山东大学岩土与结构工程研究中心

摘 要：基于模型相似材料研制了适用于地质力学模型试验的光纤光栅应变传感器,能够同时实现横向、纵向和切向3个方向的应变测量。将7个光纤应变传感器依次预埋在模型巷道的左边墙,采用波分复用技术组成光纤传感网络,实现对模型内部应变分布的实时监测。光纤传感器的监测结果表明,在巷道开挖过程中,深部巷道周围径向应变值没有表现出随距离巷道远近而递减的规律,而是呈波浪形分布;超载试验完成后,巷道周围径向应变值依然呈波浪形分布。最后将模型剖开,成功观测到了高地应力深部巷道围岩的分区破裂现象,同时验证了设计的光纤光栅应变传感器的可靠性。

关键词：光纤光栅;应变传感器;深部巷道;模型试验;分区破裂;