光纤光栅与光栅尺在深部巷道围岩破裂模型试验中的变形量测研究

本文主要探讨了深部巷道围岩破裂模型试验中的变形量测问题，针对地质力学模型试验中内部变形难以精确测量的挑战，作者刘德军、张强勇等人在2010年的四川大学学报(工程科学版)第42卷第4期发表的研究论文中提出了一种创新的方法。他们将布拉格光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器引入模型试验，这两种先进的传感技术用于实时监测巷道围岩的内部应变和位移。 首先，研究者通过对比分析了电阻应变砖的测量结果，发现布拉格光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器所获取的围岩内部变形数据呈现出基本一致的规律，这证实了将光纤光栅和光栅尺用于模型试验内部变形量测是切实可行的。光纤光栅因其高精度和抗干扰性能，能够提供准确的数据，而光栅尺则以其高精度（达到0.001毫米）和易于安装、稳定性强、耐久性好等特性，显示出在模型试验中的广泛应用潜力。 其次，论文揭示了三种测量手段（电阻应变砖、光纤光栅和光栅尺）都观察到了深部巷道围岩内部变形呈现明显的波动模式，即波峰与波谷交替变化。这种变形模式与模型断面上破裂区与非破裂区的交替破裂现象相吻合，为理解巷道围岩的动态响应提供了关键信息。 这项研究对于改进深部巷道围岩破裂模型试验的精确度和准确性具有重要意义，不仅提升了我们对围岩内部变形过程的理解，也为工程实践中的岩石力学分析和设计提供了重要的技术支持。在未来，这类高精度的量测技术有望在地质工程、矿井开采、隧道建设等领域得到更广泛的应用。