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随着城市化进程的加快和地下水资源的过度利用,地面沉降灾害日益严重,严重制约了城市的可持续发展,因此,地面沉降的监测已经成为城市防灾减灾工作中的一个重要组成部分。分布式光纤感测技术(Distributed Fiber Optic Sensing,简称DFOS)作为一种新型的监测技术,近年来已在地面沉降变形监测中得到不断应用和推广,为了规范这一技术在地面沉降变形监测中的应用,制定相应技术规范十分必要。本文在总结国内外相关成果的基础上,结合课题组近几年来在地面沉降分布式光纤监测方面的研究成果和经验,对地面沉降DFOS技术的原理、方法、适用范围、感测光缆种类与性能、布设与安装、数据处理与分析等进行了比较系统的总结,最后初步形成了地面沉降分布式光纤监测技术规范。论文的主要成果如下:(1)对常用的地面沉降监测技术的优缺点进行了分析,对地面沉降分布式光纤监测的国内外现状进行了阐述,阐明了制定地面沉降分布式光纤监测技术规范的重要性。(2)详细介绍了地面沉降DFOS技术中BOTDR、BOTDA、FBG三种技术的原理、特点和适用范围,分析了地面沉降与地裂缝的变形特点,总结出了土体垂直和水平方向变形监测、大变形监测、感测光纤布设工艺和温度补偿中的技术等监测难点。(3)详细介绍了地面沉降与地裂缝监测中的解调仪器、感测光缆与传感器、温度补偿光缆、传感器的布设工艺等关键技术。(4)研究并构建了地面沉降分布式光纤监测系统,并给出了感测光缆的性能评价标准。(5)采用垂向直埋式分布式光纤监测方法,对苏州盛泽地面沉降监测点进行了野外现场监测,验证了这一方法的有效性。表明BOTDR感测技术、FBG位移计和渗压计,均可精确地定位砂层位置以及土体变形的趋势。(6)采用水平向直埋式和水平向定点式分布式光纤监测方法,对无锡杨墅里地裂缝监测点进行了野外现场监测,表明钢丝绳感测光缆和定点分布式感测光缆不仅对光纤内部纤芯起到很好的保护作用,并且与土体的耦合良好;定点式布设方法能够有效的定位出地裂缝的发生位置和土体的变形趋势。(7)在上述研究的基础上,初步编制了地面沉降分布式光纤监测技术规范。