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基于布里渊散射原理的布里渊光时域反射计（BOTDR）是一种新型的光纤传感器。在介绍该项技术工作原理的基础上，以西南某隧道为实例，采用三维快速拉格朗日法，获得了隧道二次衬砌中应力和位移的分布规律，提出了隧道光纤的铺设方案、粘贴方式及安装工艺。讨论了一天内最大温差对应变监测结果的影响，并在不同时期对隧道内纵向光纤线路和某个绕拱线路的应变监测结果进行了分析。研究结果表明：BOTDR可以比较真实地得到隧道的应变，将其应用于隧道变形监测中是可行有效的。