人类活动对自然地质环境的破坏越来越严重,地质灾害不断加剧。一大批关系国计民生的重要工程在建设及建成运行中,将会加剧和引发新的地质灾害。为了掌握地质灾害孕育机理,保证工程建设项目的安全,对地质灾害易发区的岩土体及其支护结构进行位移、应力和应变监测极为重要。地质工程领域的监测项目往往具有监测点数量多、距离长、实时性要求高等特点,传统的监测手段已经不能完全满足工程监测的需要。近年来,分布式光纤传感技术已被越来越广泛地应用于滑坡、地面沉降等各类地质灾害监测。但前期研究缺乏对埋入式传感光纤监测的土体变形数据可靠性的探究,尤其缺乏对传感光纤和土体界面耦合性的影响因素及脱黏机理的研究。在工程实践中,工程师们通过在传感光纤上加设锚固点达到增加传感光纤与土体耦合性的目的。但人们对锚固点发挥作用的效果还不甚清楚。本文围绕上述问题开展一系列室内试验,并取得了如下研究成果:(1)设计了新型的传感光纤-土体界面耦合性试验装置,利用此装置可以得到不同围压下传感光纤在拉拔过程中的拉拔力-拉拔位移关系曲线。(2)开展了考虑埋入长度效应的传感光纤-土体界面耦合性试验。试验数据表明有效拉拔位移和最大拉拔力均随着光纤埋入长度的增加而线性增加。而传感光纤-土体界面抗剪强度则随着埋入长度的增加而降低。传感光纤-土体界面存在明显的渐进性破坏现象:传感光纤越长,则渐进性破坏越明显,表现出来的表观抗剪强度越小。(3)通过开展一系列考虑锚固效应的传感光纤-土体界面耦合性试验,探究了锚固点的有无、锚固点的直径、锚固点的间隔等因素对二者变形协调性的影响。结果表明:在传感光纤上加设锚固点、减小锚固点间隔以及增大锚固点直径均可增强传感光纤与土体的变形协调性。因此,在进行模型试验以及工程实践的光纤传感监测时,应该合理加设锚固点,增强监测数据的准确性。(4)通过开展一系列考虑围压效应的传感光纤-土体耦合性试验,探究了围压对传感光纤与土体耦合性的影响,验证了围压与有效拉拔位移、峰值抗剪强度呈正比例关系。增大围压可以增大传感光纤的有效监测量程、提高纤土界面的峰值抗剪强度。因此,建议在开展模型试验以及工程实践中要适当增大传感光纤埋设围压,以提高监测效果。(5)开展了基于高空间分辨率应变测量的传感光纤-土体耦合性试验。采用布里渊光时域分析技术(BOTDA)获取了传感光纤与土体界面逐渐脱离过程中传感光纤的应变分布情况,并计算了传感光纤-土体界面剪应力的分布,二者界面的渐进性破坏过程得以完整呈现。本文同时也获取了带锚固点传感光纤与土体界面逐渐脱离过程中传感光纤的应变分布情况,从微观上验证了锚固点的设置对提高二者界面耦合性的积极作用。