分布式光纤传感器–砂岩黏接性能试验研究

为了研究分布式光纤传感器与石窟寺岩体间的黏接固定问题,选择2种不同类型石窟寺砂岩以及3种不同成分的胶黏剂作为研究对象,开展一系列光纤传感器与砂岩界面的表面黏接试验研究,分析胶黏剂和岩石类型对黏接强度、变形特征、破坏模式的影响规律,并探讨对界面黏接强度的影响机制。研究结果表明：(1)结构致密砂岩的黏接强度明显高于结构疏松的砂岩,氰基丙烯酸脂类胶黏剂的光纤传感器–砂岩界面黏接强度比聚氨酯类、环氧树脂类胶黏剂更高;(2)基于光纤传感器荷载–位移曲线非线性拟合得到的光纤传感器与岩样黏接后受拉拔力时所受荷载与移动位移之间的表达式与锚杆轴力表达式非常相似;(3)光纤传感器与砂岩界面间有4种破坏模式：光纤护套被拉断、岩石表层破裂、光纤与黏接层脱离、光纤与夹具脱离;(4)胶黏剂的渗透范围和黏接形态与胶黏剂的黏性、固化时间、岩样的孔隙率等因素有关,黏接界面强度与破坏模式关系密切。研究认识可为分布式光纤传感器在石窟寺岩体稳定性监测上应用提供科学依据和技术指导。