概述

地下室变形缝是地下结构防水薄弱部位，受地基不均匀沉降、温度、地下水影响容易反复开合错动产生渗漏，目前变形缝防水效果大多依靠人工巡检目测，传统点式监测手段仅能获取离散数据，无法实现防水层连续定量变形监测，而OFDR光频域反射分布式光纤传感具备空间分辨率高、连续测量、抗干扰、对结构扰动小的优势，本文针对聚脲麻丝复合防水材料，开展室内循环拉伸试验标定，并结合实际地下室变形缝工程开展现场长期监测，探究该技术对变形缝防水材料变形定量监测的可行性。

测试方案

室内试验采用22 cm×4.5 cm×0.5 cm聚脲麻丝复合材料试样；采用位移控制开展多级循环拉伸加载，加载速率0.5 mm/min，设置10级荷载；

试验材料

沿试样正面、侧面、底面共布设4条OFDR应变传感光缆；室内标定完成后，选取昆山某存在渗漏的地下室变形缝工程开展现场验证，变形缝内部修补采用聚脲麻丝复合防水材料，以全面粘贴U型布设方式铺设总长9 m的0.9 mm应变光缆开展长期监测。

光纤布设示意图

现场变形缝光纤监测

测试结果

1.室内循环拉伸试验：材料受拉时沿程应变呈中间大、两端小的对称单峰分布，峰值应变稳定出现在试样中部；4条不同位置布设的光纤通道测试结果一致性高，加载阶段各通道变异系数小于2%，仅端部测点受边界约束出现小幅离散；在峰值应变约6.5×10⁴ με范围内，麻丝与聚脲基体可以协调变形，材料表现近似线弹性响应，高荷载下基体产生分散微裂纹，但没有贯通脱粘；光纤应变积分位移和试验机实际位移线性相关，位移传递系数约0.96，相关系数大于0.99。

应变数据图

位移效率传递分析

2.现场长期监测结果：变形缝防水层不同区段表现不同拉压演化特征；左侧区段由初期压应变逐步转为拉应变；底板段先处于压缩状态，后期局部由压转拉；右侧为变形集中区域，拉应变增长最快；不同部位位移表现阶段性的拉‑压转换，右侧净位移最大达到0.69 mm；OFDR光纤监测能够分辨防水层不同位置变形量级、拉压状态随时间的变化。

变形缝不同位置变形量随时间变化曲线

结论

试验与工程监测结果表明，聚脲麻丝复合材料受拉时呈现中部应变集中、两端应变衰减的变形特征，OFDR分布式光纤可精准识别材料局部变形集中区域，在光纤规范粘贴布设的前提下，不同位置传感通道的监测数据稳定性良好，通过室内标定可实现应变到位移的精准定量换算，同时该技术能够有效识别地下室变形缝防水层不同位置的变形量、拉压状态及时序演化差异，可实现在役防水层的连续监测与工作状态评估，为地下室变形缝渗漏风险预警及工程维护处置提供可靠依据。