分布式光纤传感技术与工程应用研究(39)
由于乐滩水电工程是一座混凝土重力坝，3号机组尾水管流面钢筋密布，各种管线多，又穿越交通廊道和输水廊道，施工面狭窄，施工干扰大，要将测温光缆顺利地埋设并非易事(施工现场见图5.23)。
图5.23 施工现场图
在具体埋设技术上探索并实践了3种比较可行的方法。
(1) 支架法:为了使测温光纤埋设在浇筑层中间，在仓面上请施工方协助制作固定支架(见图2)，所用钢筋直径为Φ12mm，支架间隔1.5m左右，底部应尽量与现场其它固定钢筋连接，高为浇筑层高的1/2，目的是固定光纤的位置，使其符合设计蓝图的要求；同时，在一定程度上可防止浇筑下料时挤压折断光纤。布设光纤时，应将光纤夹在两根并排钢筋之间的下方凹槽中，再用扎丝绑扎固定。光纤转弯时不能成尖角，特别注意转弯的半径不宜太小，并用钢筋保护。
(2) 贴附法:光纤埋设的路径复杂，有时需要经过水轮机尾水管流面，或跨越廊道布设。这时可将光纤沿已布钢筋的下方贴附布设，尽量使光纤隐藏不外露，再用扎丝固定。若跨越空间时，应加钢筋搭连，并涂上红油漆，以利警示保护。光纤转弯时，仍需注意形成较大的转弯半径，特别要防止混凝土振捣时振断光纤。
(3) 沿槽法:当各浇筑层完成光纤布设任务后，需要将光纤终端或未埋光纤沿围岩引出坝体至临时监测站。这时，若用贴附法沿周边钢筋向上引出，就会遇到密集的横筋，使光纤无法真正贴附于钢筋。最好的办法是穿越周边钢筋层，将光纤沿基础围岩的炮孔槽(规则的半圆槽)垂直上引。光纤沿槽布设时，需用两根垂直并排的钢筋固定(类似支架法)。这种方法的优点是周边钢筋层可以有效防止混凝土振捣时损坏光纤。光纤引出坝体的出口，是应力集中的地方，易于折断，若发生这种情况将造成无法弥补的损失。为了保护光纤，要用5cm左右的细软管将光纤套住，减缓应力集中。光纤终端及部分未埋光纤(只起光信号传输作用)引出坝体后的安全也十分重要，将三路光纤终端集中，用塑料套管保护起来，并引到活动铁皮屋内以利观测，同时派专人看守。由于采取了上述方法，保证了整个三文温度分布式光纤网络测温信息的顺利采集与传输。
监测成果与分析:
首先，为验证光纤分布式温度测量系统成果的可靠性和准确性，在9m深的基岩钻孔中，埋设了分布式光纤传感光缆和5支热电偶传感器，在其他各监测仓面也布置了少量的常规热电偶传感器，它们实测温度的分布曲线非常接近，见图5.24、图5.25，在分布式光纤传感光缆上与热电偶传感器相应点的温度值误差一般也仅在2e左右。通过对一年监测资料的初步分析，得到以下主要成果。
图5.24 基岩钻孔第5测点温度曲线对比
图5.25 第3层8测点温度曲线对比
1、 3号机组混凝土结构施工期内部温度与混凝土强度等级、级配的关系
将分别处于第5浇筑层7.5m和17.0m处两测点的温度测值绘制成与时间关系的曲线图(见图5.27)。首先，从图中可以很直观、形象地看出3号机组混凝土结构中水化热变化曲线一般为偏正态曲线，在2~3d内很快达到最高温度值，然后缓慢下降，并逐渐趋于平稳。同时还可看出，C25混凝土的最高温度值比C20混凝土的最高温度值高，出现的时间也稍早一点。对于同一混凝土强度等级不同级配的情况，在三峡工程做过测试研究:图5.28中显示的是相同混凝土强度等级(C25)，不同骨料级配(分别为4级和3级)的温度曲线。虽然混凝土浇筑两天后都分别达到水化热峰值，但从总体上看，施工初期级配小的温度测值高于级配大的温度测值，这是符合客观实际的。