围岩三维应力光栅监测方法及相似模拟实验研究

为了实现对采动下围岩三维应力状态及变其化规律的有效监测,采取了光纤光栅的监测方法,并进行了相关的相似模拟实验。在橡胶基质的立方体表面分别粘贴3根与x,y,z方向平行的光纤光栅,形成了对三维应力敏感的测试结构;以广义胡克定律为基础,推导了光纤应变与岩体应力之间的力学关系,并进行了相关力学标定实验。结果表明传感器对三维应力具有良好的力学响应特性,应力的灵敏度系数λ1,λ2分别为0.047 14和0.021 84ε/MPa;对相似模拟实验中采动影响下三维应力变化过程进行了监测,结果表明,传感器可以实现相似模型内部三维应力变化的监测,监测结果与实际变化规律相一致,可满足岩体内部三维应力监测的要求。