钻孔回填料粒径对传感光缆应变耦合性影响研究

钻孔全断面光纤监测技术已在地面沉降和矿山塌陷等地质灾害监测中不断得到推广应用，其中钻孔回填料与直埋式传感光缆之间的应变耦合性是影响光纤监测结果准确性的关键。利用可控围压光缆–回填料耦合性测试试验装置，探究了0～1.0MPa围压下传感光缆与不同粒径砂土回填料（0.5～4mm）之间的应变耦合性问题。结果表明：在相同围压与拉拔位移下，光缆与砂土之间的应变耦合性，随着粒径的增大而减弱，即0.5～1mm砂土与应变传感光缆间的耦合性最强。将10000με作为传感光缆最大应变监测量程，对传感光缆–砂土应变耦合性进行了评价。当光缆–砂土变形协调系数为0.9时，0.5～1,1～2,2～4 mm粒径砂料的临界围压依次为0.14,0.33,0.52 MPa。应变传感光缆与砂土的界面剪应力先增大后减小，随着拉拔位移的增大，光缆–砂土界面剪应力峰值与传递深度均有增加。研究结果可为确定钻孔全断面光纤监测的临界围压深度提供科学依据。