标准规范下载简介
DB32T 4403-2022 地质钻孔光纤多参量监测实施技术规范.pdfICS 07.060 CCS P13
江苏省市场监督管理局发布 中国标准出版社出版
DB32/T 4403—2022
物料提升与外用电梯安装、拆除工程施工方案范围· 规范性引用文件 术语和定义 总则.. 监测对象与监测内容 监测设备 监测工作前期准备 监测方法与要求 数据采集与处理 附录A（资料性）定点应变隔离度 参考文献
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由江苏省自然资源厅提出并归口。 本文件起草单位：江苏省地质调查研究院、南京大学、苏州南智传感科技有限公司。 本文件主要起草人：施斌、朱锦旗、于军、卢毅、魏广庆、龚绪龙、蔡田露、顾凯、贾立翔、王光亚、朱鸿 张岩、陆华、张诚成、武健强、闵望、张丹、顾春生、张其琪、唐朝生、朱存兵、张文轩、刘春、吕菲菲、苏东、 王宝军、周盈、孙向阳
孔光纤多参量监测实施技术规范
本文件规定了地质钻孔光纤多参量监测的监测对象与内容、监测设备、监测前期准备、监测方法与 要求、数据采集与处理的相关要求 本文件适用于基于光纤监测技术的地质钻孔长度范围内变形场、温度场及水分场等的全断面精细 化监测。
定点分布式变形传感光缆的性能指标，指相邻两定点段中，一端受力后，隔离段与拉伸段应变变化 量的差值相对拉伸段的应变隔离百分比。详见附录A。
在地质调查区域、土地开发利用区域及地质灾害发生区域，建立钻孔光纤多参量监测站。通过自 据采集和定期数据采集的方式收集数据，分析钻孔长度范围内岩土体的应变、温度、地下水位含 等信息，为地质灾害防治、预警和土地开发利用区域等提供基础监测数据，
4.3.1光纤钻孔多参量监测工作是在详细地质调查基础上进行。 4.3.2根据实际需求，本文件适用于光纤单参量监测或者多参量同步监测。 4.3.3光纤钻孔多参量监测技术同时适用于地质钻孔多参量变化的长期及短期监测。
4.3.1光纤钻孔多参量监测工作是在详细地质调查基础上进行。
图1 地质钻孔光纤多参量监测工作流程图
4.3.1光纤钻孔多参量监测工作是在详细地质调查基础上进行。 4.3.2根据实际需求，本文件适用于光纤单参量监测或者多参量同步监测。 4.3.3光纤钻孔多参量监测技术同时适用于地质钻孔多参量变化的长期及短期监测。
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光纤多参量监测对象应是地质调查区域、土地开发利用区域及地质灾害发生区域等的地质钻孔全 断面岩土体
地质钻孔光纤多参量监测内容主要包括： 日E） 1 变形场：地层整体及分层变形量； b） 温度场：地层温度分布； C） 水分场：地层体积含水率分布，地下水的埋藏分布（包括潜水位和承压水头）。
6.1传感器和传感光缆
6.1.1地质钻孔光纤多参量监测应根据监测要求、监测参量、钻孔深度、现场环境等因素，选择合适的 传感光缆和监测仪器 6.1.2地质钻孔变形场监测中使用的光纤光栅长标距位移计和分布式变形传感光缆性能，应符合表 和表2的要求
场监测用光纤光栅长标距位移计性
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6.1.3 3地质钻孔温度场监测中使用的光纤光栅温度计和分布式温度传感光缆性能应符合表3和表4的 要求。
地质钻孔温度场监测用光纤光栅温度计性能要求
质钻孔温度场监测用分布式温度传感光缆性能要
6.1.4地质钻孔水分场监测中使用的光纤光栅渗压计、光纤光栅含水率计及分布式含 能应符合表5、表6和表7的要求
水分场监测中使用的光纤光栅渗压计、光纤光栅含水率计及分布式含水率传感光缆性 6和表7的要求
表5地质钻孔水分场监测用光纤光栅渗压计性能要求
钻孔水分场监测用分布式含水率传感光缆性能要
2.1 地质钻孔光纤多参量监测技术应根据布设的传感器及传感光缆类型，选择合适的光纤解 备。 2.2 2 地质钻孔监测中使用的分布式光纤解调设备、光纤光栅类解调设备性能指标，应符合表8、 表10的要求。
6.2.1地质钻孔光纤多参量监测技术应根据布设的传感器及传感光缆类型，选择合适的光纤解调 设备。 6.2.2地质钻孔监测中使用的分布式光纤解调设备、光纤光栅类解调设备性能指标，应符合表8、表9 和表10的要求。
8 地质钻孔分布式光纤应变解调设备性能要求
表9 地质钻孔分布式温度解调设备性能要求
表10地质钻孔光栅解调设备性能要求
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地质钻孔光纤多参量监测工作之前，应进行下列工作： 日） 了解监测区域地质环境条件； D） 明确监测的目的、任务和要求； 进行场地踏勘，评估光纤监测方案实施的可行性； C d） 调查和收集监测区的人类活动情况，如地下水开采、地下矿油气开采情况等； e) 编制监测方案，内容应包括：监测区工程概况，监测目的与要求，地质条件，传感光缆及监测设 备选型，布设方案，施工方案，测试方案，质量控制、安全和环保措施等，
地质钻孔光纤多参量监测工作之前，应进行下列工作： Aa） 了解监测区域地质环境条件； bD） 明确监测的目的、任务和要求； C） 进行场地踏勘，评估光纤监测方案实施的可行性； d）) 调查和收集监测区的人类活动情况，如地下水开采、地下矿油气开采情况等； e) 编制监测方案，内容应包括：监测区工程概况，监测目的与要求，地质条件，传感光缆及监测设 备选型，布设方案，施工方案，测试方案，质量控制、安全和环保措施等，
通过垂直钻孔中植人不同监测参量的光纤传感器，获取相对应的监测参量，一般步骤如下： 日） 1午 钻孔中植入定点应变传感光缆、温度传感光缆、分布式含水率传感光缆； b） ）根据需要，在钻孔内布设光纤光栅渗压计、光纤光栅温度计、光纤光栅位移计和光纤光栅含水 率计； C） 钻孔中回填耦合材料进行封孔； d） 采用光纤解调设备采集传感光缆的多参量分布信息，获得相应地层的变形量、地层温度分布 地层体积含水率分布及地下水的埋藏分布（包括潜水位和承压水头）等，
8.1.1监测方法应根据监测对象、监测内容、场地条件、数据要求等因素综合确定。 8.1.2监测仪器、传感器应满足场地的监测精度和量程要求，经过校准或标定合格，具备良好的稳定性 和可靠性。 8.1.3钻孔深度小于200m时，传感光缆及传感器可通过配重导头下放；钻孔深度大于或等于200m 时，宜通过钻杆下放。 8.1.4钻进过程中应选用合理的泥浆体系，避免松散层坍塌、超径，确保孔壁完整，
8.1.2监测仪器、传感器应满足场地的监测精度和量程要求，经过校准或标定合格，具备良好的稳定性 和可靠性。 8.1.3钻孔深度小于200m时，传感光缆及传感器可通过配重导头下放；钻孔深度大于或等于200m 时，宜通过钻杆下放。 8.1.4钻进过程中应选用合理的泥浆体系，避免松散层坍塌、超径，确保孔壁完整。 8.1.5监测孔成孔结束后，应进行清孔工作，孔内泥浆比重低于1.05，含砂量少于3%，方便后期滤料 回填。 8.1.6滤料回填时，采用人工缓慢回填，确保滤料回填到位，避免中途架桥。待孔内回填滤料稳定一个 月或一个雨季后，投入使用。 8.1.7传感光缆及传感器下放完成后，应采用光纤专用激光笔进行光路完整性的初步测试，然后采用 解调仪测试传感光缆及传感器的通光完整性，当发现测试数据异常、光纤测试信号信噪比较低时，应查 找原因，按照由近及远的原则，顺序查找光纤接头处，线路转弯处等情况，采取补救措施，
钻孔深度20m以浅宜采用光纤光栅长标距位移计，20m以深宜采用分布式变形传感光缆。 钻孔直径不宜小于110mm，钻孔深度小于100m时，其顶角偏斜不宜超过1°，钻孔深度大 m时，每百米顶角偏斜的递增数不宜超过1.5°。 光纤光栅位移计及传感光缆沿钻孔竖向布设，宜形成回路， 1 光纤光栅位移计及传感光缆应进行预应力拉伸，位移计预拉量不宜小于满量程的80%，传感 页拉量不宜小于8000uE。
8.2.1钻孔深度20m以浅宜采用光纤光栅长标距位移计，20m以深宜采用分布式变形传感光缆。 8.2.2钻孔直径不宜小于110mm，钻孔深度小于100m时，其顶角偏斜不宜超过1°，钻孔深度大于 100m时，每百米顶角偏斜的递增数不宜超过1.5°。 8.2.3光纤光栅位移计及传感光缆沿钻孔竖向布设，宜形成回路， 8.2.4光纤光栅位移计及传感光缆应进行预应力拉伸，位移计预拉量不宜小于满量程的80%，传感光 缆预拉量不宜小于8000u。
3.3.1钻孔深度20m以浅宜采用光纤光栅温度计，20m以深宜采用分布式温度传感光缆，高精度监 测宜采用增敏型光纤光栅温度计。 3.3.2钻孔直径、顶角偏斜要求参照8.2.2。 3.3.3光纤光栅温度计及传感光缆沿钻孔竖向布设，温度传感光缆宜设计单端布设且光缆底部保持自 由状态。 3.3.4光纤光栅温度计及传感光缆下放完成后，进行钻孔回填，对于单独监测的地温场，可采用粒径 5mm～10mm的砾石回填。 3.3.5孔口保护要求参照8.2.8。
8.4.1地质钻孔水分场的光纤监测，主要包括体积含水率、地下水埋藏分布（包括潜水位和承压水位）。 8.4.2钻孔直径、顶角偏斜要求参照8.2.2。 8.4.3地下水位（包括潜水位和承压水位）的监测采用光纤光栅渗压计，通常布设于含水层。 8.4.4监测浅表地层（小于5m）体积含水率宜采用光纤光栅含水率计，深部（5m以下）地层体积含水 率监测宜采用分布式含水率传感光缆。 8.4.5监测浅表地层（小于5m）地层体积含水率的钻孔直径不宜小于50mm，监测深部（5m以下）地 层体积含水率的钻孔直径不宜小于90mm，地下水位（包括潜水位和承压水位）监测CJT244-2016标准下载，钻孔直径不宜小 于110mm。 8.4.6地层体积含水率监测需对传感光缆及传感器进行供电加热，通常采用直流供电，电压为110V 220V.加热功率8W/m~15W/m。 8.4.7传感光缆及传感器下放完成后，需进行钻孔回填，地层体积含水率监测宜采用细粒原状土回填； 承压水位监测，渗压计位置宜采用中粗砂或细砾回填，并通过黏土球封堵；潜水位监测，宜采用中粗砂砾 回填。 8.4.8孔口保护要求参照8.2.8
1.1 地质钻孔光纤多参量监测可分为自动化数据采集和定期数据采集。自动化数据采集可根据 需求设定监测频率；定期数据采集频率通常为1次/月，可根据实际需求调整监测频率。 1.2 正常监测之前，根据测试得到的频谱、光损和波长，确定合理的光纤解调设备测试参数，且后
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监测需保持参数一致。如遇确需更改调整参数时，做好调整记录。 9.1.3传感器埋设完成后，变形、温度及水位监测应采集1h内的3次有效监测数据，取其平均值作为 监测初始值，后续的监测数据是以这个初始值做差值。 9.1.4含水率测试应连续采集5min～10min加热过程后的数据作为监测值。 9.1.5自动化数据采集时，需要确保监测现场具备稳定的电源，并且在远离强电磁干扰的环境下进行。 9.1.6定期数据采集时，定期数据采集完成后，应在现场进行监测数据质量的评价，当发现光纤测试数 据异常、测试信号信噪比较低等情况时GB／T 15142-2011 含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组 方形排气式镉镍单体蓄电池.pdf，应检查光路和解调仪测试参数的设置条件，并重新测试，确保获 得有效监测数据
9.2.1分布式光纤监测的数据处理应按照下列步骤进行： a）数据核对：根据现场记录表核对原始记录数据； b）数据对齐：当监测过程中光缆长度发生变化时，应将各测次数据的空间位置进行对齐； c）数据定位：在钻孔分布曲线上确定孔口和孔底特征点位置，将监测数据进行准确定位并与钻孔 深度匹配； d）数据分段截取：根据定位结果截取监测目标段对应的数据； e）数据平滑：对于分布式变形数据，可利用多点平均等数学方法进行平滑处理。 9.2.2基于位移计的位移计算结果，应按式（1）计算：
D=KD·[(s—。）—K(A）]