技術(shù)特征：

1.一種隧道管棚變形監(jiān)測方法，其特征在于，包括步驟如下：

(1)分布式光纖應(yīng)變傳感器的布設(shè)：首先預(yù)制圓柱體形狀的鋼筋籠，并將鋼筋籠橫置，取其與水平面垂直的軸截面，該軸截面與圓柱體側(cè)面產(chǎn)生兩條交線，將一條分布式光纖傳感回路布設(shè)在這兩條交線上，具體為：分布式光纖傳感回路沿一條交線延伸并在圓柱體的底面處彎折再沿另一條交線反向延伸，分布式光纖傳感回路的兩端分別與數(shù)據(jù)采集儀連接；將鋼筋籠推送至待測鋼管內(nèi)，使鋼筋籠的中心軸與鋼管的中心軸重合，向鋼管內(nèi)注入水泥漿形成一個共同受力的變形體；

(2)數(shù)據(jù)的采集：在待測鋼管中選取n個測量截面，測量截面的間距為Δx_i，通過數(shù)據(jù)采集儀實時監(jiān)測每個截面在豎向荷載的作用下所產(chǎn)生的縱向形變，并將其傳輸至監(jiān)測主機(jī)；

(3)變形計算及穩(wěn)定性判斷：監(jiān)測主機(jī)利用布里淵調(diào)解技術(shù)原理和材料力學(xué)理論，計算待測鋼管各截面的縱向應(yīng)變差并求得待測鋼管每個截面上的撓度w_i，并分析隧道管棚支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；

待測鋼管在截面i上的撓度w_i

$w_i=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}({\mathrm{\θ}}_i\·{\mathrm{\Δx}}_i)=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}\[\left(\underset{k=1}{\overset{i}{\Σ}}\frac{{\mathrm{\Δx}}_i}{l}{\mathrm{\Δ\ϵ}}_{\mathrm{\ϵ}i}\right)\·{\mathrm{\Δx}}_i\]---\left(8\right)$

其中，Δx_i為測量截面的間距；Δε_εi為位于不同交線上的傳感光纖之間的真實應(yīng)變差；l為位于不同交線上的傳感光纖之間的間距；θ_i為測量截面i的轉(zhuǎn)角；

當(dāng)計算得到的鋼管撓度最大值時，隧道管棚穩(wěn)定，時，隧道管棚即將失穩(wěn)，其中L為待測鋼管的長度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道管棚變形監(jiān)測方法，其特征在于，步驟(3)穩(wěn)定性判斷還包括彎矩M_i的計算：

待測鋼管在截面i上的彎矩M_i為

$M_i=\frac{{\mathrm{EI}}_z{\mathrm{\Δ\θ}}_i}{{\mathrm{\Δx}}_i}=\frac{{\mathrm{EI}}_z{\mathrm{\Δ\ϵ}}_{\mathrm{\ϵ}i}}{l}---\left(6\right)$

其中，EI_z為待測鋼管的彎曲剛度；Δθ_i為待測鋼管在截面i-1與截面i的相對轉(zhuǎn)角；Δx_i為測量截面的間距；Δε_εi為位于不同交線上的傳感光纖之間的真實應(yīng)變差；l為位于不同交線上的傳感光纖之間的間距；

計算得到的彎矩值0.9M_i,max小于管棚彎矩承載力設(shè)計值時，隧道管棚穩(wěn)定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隧道管棚變形監(jiān)測方法，其特征在于，在向鋼管內(nèi)注入水泥漿前后均使用布里淵光時域分析進(jìn)行分布式光纖的通光性檢測。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隧道管棚變形監(jiān)測方法，其特征在于，所述鋼筋籠尺寸根據(jù)管棚鋼管的尺寸來確定，鋼筋籠直徑不能大于鋼管直徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隧道管棚變形監(jiān)測方法，其特征在于，所述水泥漿中漿液的水灰重量比為1：1，注漿壓力0.5～3.0MPa。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隧道管棚變形監(jiān)測方法，其特征在于，所述分布式光纖傳感回路的布設(shè)，采用環(huán)氧樹脂膠將分布式光纖傳感回路粘貼在鋼筋籠上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隧道管棚變形監(jiān)測方法，其特征在于，所述鋼筋籠下方焊接帶有推送滾輪的鋼筋支架，使鋼筋籠穩(wěn)定地推進(jìn)至待測鋼管中，并保證分布式光纖傳感回路所形成的平面與待測鋼管的中性面垂直。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隧道管棚變形監(jiān)測方法，其特征在于，所述測量截面間距Δx_i不得大于10cm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隧道管棚變形監(jiān)測方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集儀設(shè)置在隧道入口處，數(shù)據(jù)采集儀的一端通過傳輸光纜與分布式光纖傳感回路連接，另一端通過傳輸光纜或無線傳輸設(shè)備與監(jiān)測主機(jī)相連接，并將監(jiān)測到的縱向形變數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)測主機(jī)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的隧道管棚變形監(jiān)測方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集儀包括BOTDA模塊、控制模塊和電池模塊。