Distributed Strain Sensing in der Geotechnik - Empfehlungen für ortsverteilte faseroptische Dehnungsmessungen in der Geotechnik

Mit dem vorliegenden Beitrag soll eine Empfehlung für den Einsatz der ortsverteilten faseroptischen Dehnungsmessung (Distributed Strain Sensing) in der Geotechnik gegeben werden. Hintergrund hierfür ist der vermehrte Einsatz dieses Messverfahrens im Spezialtiefbau. Das Feld der ortsverteilten faseroptischen Sensortechnik ist ein weitgefächertes Gebiet. So gibt es Messverfahren für dynamische (Zeitauflösung im kHz-Bereich) und nicht dynamische Messungen (Zeitauflösung im MHz-Bereich bis stationär). Das in diesem Beitrag behandelte Messgebiet bezieht sich ausschließlich auf nicht dynamische Dehnungsmessungen mittels Distributed Sensing. Der Beitrag umfasst eine Kurzdarstellung/Gegenüberstellung zwischen Einzelpunktmessung und ortsverteilter Messung, dem “Distributed Sensing”. Darüber hinaus wird kurz das bisherige Einsatzgebiet für das Distributed Strain Sensing dargestellt und mit ausgeführten Beispielen unterlegt. Die Autoren versuchen trotz einer Vielzahl eigener Arbeiten die Referenznachweise weit zu fassen. Im Weiteren werden die wesentlichen erforderlichen faseroptischen Kabelkonstruktionen aufgezeigt und konstruktive Hinweise zur Montage gegeben. Abschließend werden Hinweise zum Mindestumfang eines Messberichts sowie zur Auswertung von “Distributed Strain Sensing”- Messungen gegeben.
Es ist angedacht, in einem weiteren Beitrag Hinweise zur Ausschreibung der “Distributed Strain Sensing”-Messungen in der Geotechnik zu geben, um dem ausschreibenden Ingenieur ein Arbeitsmittel an die Hand zu geben, damit der Planer im Ergebnis seiner Vergabe das gewünschte Messverfahren erhält.

Distributed Strain Sensing in geotechnical - a first standard for fiber optic strain measurements in geotechnical engineering
The aim of this paper is to provide a recommendation for the use of Distributed Strain Sensing in geotechnical engineering. The reason for this is the increased use of this measurement method in special civil engineering. The field of distributed fiber optic sensor technology is a broad field. There are measuring methods for dynamic (time resolution in the kHz range) and non-dynamic measurements (time resolution in the MHz range up to stationary). The measurement area dealt with in this paper refers exclusively to non-dynamic strain measurements by means of distributed sensing. The article contains a brief description/comparison between single point measurement and distributed sensing. In addition, the previous field of application for Distributed Strain Sensing is briefly described and illustrated with examples. Despite a large number of their own works, the authors try to keep the references as broad as possible. In addition, the essential required fiber optic cable constructions are described and constructive hints for assembly are given. Finally, information on the minimum scope of a measurement report and the evaluation of “Distributed Strain Sensing” measurements are given.
In a further contribution, it is planned to provide information on the call for tenders for the “Distributed Strain Sensing” - for measurements in geotechnical engineering - in order to provide the engineer who issued the tender with a tool to enable the planner to obtain the desired measuring method as a result of his contract award.