团队成果落地香港 实现边坡长期监测

在高密度城市与山岭地带，边坡失稳往往在瞬间发生，传统的点式传感器存在精度低、实时性差、有监测盲区等问题，难以捕捉滑坡触发的萌芽。近日，南京大学地球科学与工程学院朱鸿鹄教授团队首次将光纤布拉格光栅（FBG）编成“神经链”，植入香港一座10米高、51米长的土钉支护边坡，为土钉、抗滑桩和深层土体同时“把脉”，实现对边坡稳定状态的实时监测。

团队联合香港理工大学、香港特区政府土木工程拓展署及奥雅纳工程顾问公司，在香港鹿径道公路高边坡（边坡编号：3NE-C/C135）成功部署光纤综合监测系统，沿14 m长的土钉、16 m长的抗滑桩及15 m深的钻孔内布设光缆，对该边坡开展连续监测，为该地的边坡加固工程提供了实测数据和技术验证。该系统的传感元件由准分布式FBG应变传感器、温度传感器及自研的固定式测斜仪构成，单根光纤串联>100测点，分辨率1 pm，总传感链路约4.3 km。他们创新提出了“管式封装+环氧护套+铠装环回”的布设工艺，现场传感器存活率大于95%，彻底解决了裸纤脆弱易断的技术难题。

在现场布设前，所有传感器均经实验室标定，应变精度0.83 με，温度精度0.10 ℃，位移计算结果与传统测斜仪差异<0.5 mm。2008至今累计采集了1.8万组数据。数据显示，土钉在雨季最大应变超800 με，对应轴向拉力由40 kN升至54 kN，雨后应变逐渐回落。抗滑桩桩头应变随降雨波动，深层测点变化微小，表明支护体系具备剩余安全储备。

项目在香港土力工程处实施的“滑坡防治与缓解计划”框架下实施，监测报告已纳入政府技术通告，为同类边坡加固效果评估提供范例。本工程验证了光纤传感技术在复杂地质环境中长期、稳定运行的可行性，为城市高密度建设区边坡安全监测提供了可复制、可推广的方案。