布里渊光时域传感技术在隧道监测中的关键问题及应用现状

岩峰; 王浩浩; 胡永立; 高李劲; 佟朝鲁门; 林昱奇; 李梦航; 王德洋

doi:10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250269

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布里渊光时域传感技术在隧道监测中的关键问题及应用现状

更新时间：2026-11-05

- 布里渊光时域传感技术在隧道监测中的关键问题及应用现状
- Bulletin of Geological Science and Technology Vol. 45, Issue 3, Pages: 103-114(2026)
- 作者机构：
  
  1. 中铁建城建交通发展有限公司
  2. 南京大学地球科学与工程学院
  3. 安徽理工大学地球与环境学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250269
  CLC： U456.3;TP212
- Published：2026
- 稿件说明：
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岩峰, 王浩浩, 胡永立, et al. 布里渊光时域传感技术在隧道监测中的关键问题及应用现状[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2026, 45(3): 103-114.
DOI：

岩峰, 王浩浩, 胡永立, et al. 布里渊光时域传感技术在隧道监测中的关键问题及应用现状[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2026, 45(3): 103-114. DOI： 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250269.

摘要

隧道是城市地下交通体系中的重要基础设施，其结构安全与服役稳定性直接关系到工程运行安全，因此开展长期、连续的结构健康监测具有重要的工程应用价值。布里渊光时域传感技术作为一种典型的分布式光纤监测技术，具有监测距离长、布设灵活、抗电磁干扰能力强及长期稳定性好等优点，近年来已逐步应用于隧道结构监测领域，展现出良好的工程应用潜力。结合隧道工程监测实践，系统阐述了布里渊光时域反射（BOTDR）和布里渊光时域分析（BOTDA）技术的基本原理、测试方式及技术特征，总结了其在隧道结构应力与变形监测中的研究现状与工程应用进展。在此基础上，从“传感光缆-结构-围岩”协同作用角度出发，归纳分析了不同隧道结构形式、光纤布设方式及耦合条件下的监测适用性与误差特征；进一步对BOTDR与BOTDA在监测精度、空间分辨率、测试距离及复杂环境适应性等方面的差异进行了对比，明确了2种技术在不同隧道工程条件下的适用场景与技术优势。综合现有研究可知，监测效果不仅取决于传感技术本身，还与光缆-结构耦合性能、结构形式、施工条件及环境扰动等因素密切相关。研究表明，布里渊光时域传感技术能够实现隧道结构应力与变形信息的全分布式、长期连续监测，在隧道运行状态评估、病害识别及安全预警中具有良好的应用前景。未来，应重点围绕复杂环境下传感光缆与隧道结构协同变形机理、温度与应变解耦方法、高耐久传感封装技术以及监测数据智能分析方法等方面开展深入研究，以进一步提升该技术在隧道结构健康监测中的可靠性、精细化水平与工程适用性。

Abstract

关键词

Keywords

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