通过使用纤维布拉格格网传感器诱导漏水管道引起的沉坑传播的实验研究
Josué Yumba1, Maria Ferentinou2, Michael Grobler3
1Department of Civil Engineering Science, University of Johannesburg, Johannesburg P.O. Box 524, South Africa.
Sensors (Basel, Switzerland)
|October 16, 2024
概括
这项研究使用纤维布拉格格 (FBG) 传感器监测了沉坑形成. FBG 传感器有效地识别了四个不同的沉坑发展阶段,有助于识别地质危险的前体.
科学领域:
- 地质技术工程 地质技术工程
- 地理危险 地区性危险
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 卡斯特地形中漏水管道形成的沉坑构成重大基础设施风险.
- 了解沉坑发展的机制对于缓解策略至关重要.
研究的目的:
- 为了研究由漏水管道引起的密集沙子中的沉孔形成.
- 评估纤维布拉格格网 (FBG) 传感器在监测沉坑发展中的有效性.
主要方法:
- 创建了一个模拟在湿砂中漏水管道的实验模型.
- 十八个纤维布拉格格 (FBG) 传感器被嵌入横向和垂直记录应变.
- 一个通气气球产生了地下空洞,一个漏水的管道引起了崩.
主要成果:
- 应变测量显示了四个不同的阶段:空洞形成,气候变化/侵蚀,灾难性崩和平衡.
- 横向的FBG传感器检测到张力,而垂直的传感器显示在崩阶段的压缩.
- 在水平和垂直测量之间观察到应变特征的差异.
结论:
- FBG传感器是有效的先进工具,用于监测陷前体的识别.
- 该研究强调了FBG在地质技术监测中的潜力,以缓解沉坑和地质危险.
- 这些发现有助于更好地了解沉坑形成机制.
