CN114894109B

CN114894109B - 隧道应变信息获取方法及相关装置

Info

Publication number: CN114894109B
Application number: CN202210122752.XA
Authority: CN
Inventors: 邢荣军; 何川; 王士民; 许声涯; 郑体鹏; 周良杰; 姚忠明; 徐湃
Original assignee: Chongqing Jiaotong University
Current assignee: Chongqing Jiaotong University
Priority date: 2022-02-09
Filing date: 2022-02-09
Publication date: 2023-10-17
Anticipated expiration: 2042-02-09
Also published as: CN114894109A

Abstract

本申请实施例提供一种隧道应变信息获取方法及相关装置，所述方法包括：获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌中纤芯的第一轴向应变信息；根据所述第一轴向应变信息和所述隧道衬砌的属性信息，确定所述隧道衬砌中紧贴于所述隧道壁的衬砌材料的第二轴向应变信息；根据所述第二轴向应变信息，确定所述隧道的应变信息，能够提升应变信息获取的准确性。

Description

隧道应变信息获取方法及相关装置

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，具体涉及一种隧道应变信息获取方法及相关装置。

背景技术

随着隧道技术的发展，越来越多的隧道被建成投入使用。在现有的隧道监测方面，通常采用人工或者在隧道中设置摄像头，通过对视频进行分析等来进行隧道监测，例如，对隧道衬砌曲率的获取通常通过对隧道图像整体的形变来获取，但通过图像处理来进行形变分析获取隧道的应变信息，仅能粗略的获取到应变信息，其应变信息的准确性较低。

发明内容

本申请实施例提供一种隧道应变信息获取方法及相关装置，能够提升隧道的应变信息获取时的准确性。

本申请实施例的第一方面提供了一种隧道应变信息获取方法，所述方法包括：

获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌中纤芯的第一轴向应变信息；

根据所述第一轴向应变信息和所述隧道衬砌的属性信息，确定所述隧道衬砌中紧贴于所述隧道壁的衬砌材料的第二轴向应变信息；

根据所述第二轴向应变信息，确定所述隧道的应变信息。

结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述根据所述第一轴向应变信息和所述隧道衬砌的属性信息，确定所述隧道衬砌中紧贴于所述隧道壁的衬砌材料的第二轴向应变信息，包括：

根据所述隧道衬砌的属性信息，确定目标应变传递参数；

根据所述目标应变传递参数和所述第一轴向应变信息，确定所述第二轴向应变信息。

结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述隧道衬砌包括纤芯、保护层、基底层、衬砌材料层，所述属性信息包括纤芯的第一半径、保护层的第二半径、基地层的第三半径、衬砌材料层的第四半径和剪切模量组，所述根据所述隧道衬砌的属性信息，确定目标应变传递参数，包括：

获取所述第二半径与所述第一半径的第一比值，以及获取所述第三半径与所述第二半径的第二比值，获取所述第四半径与所述第三半径之间的第三比值；

获取纤芯的弹性模量和所述纤芯的长度；

根据所述第一比值、所述第二比值、所述第三比值、所述第一半径、所述弹性模量和所述剪切模量组，确定参考应变传递参数；

根据所述纤芯的长度、所述参考应变传递参数和被测点的位置参数，确定所述目标应变传递参数。

结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述根据所述第一比值、所述第二比值、所述第三比值、所述第一半径、所述弹性模量和所述剪切模量组，确定所述参考应变传递参数，包括：

通过如下公式所示的方法确定所述参考应变传递参数：

其中，k为参考应变传递参数，r₁、为第一半径，为第一比值、/>为第二比值，/>为第三比值，E₁为所述弹性模量；G₂、为所述剪切模量组中保护层的剪切模量，G₃、为所述剪切模量组中基底层的剪切模量、G₄为所述剪切模量组中管片层的剪切模量。

结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述根据所述纤芯的长度、所述参考应变传递参数和被测点的位置参数，确定所述目标应变传递参数，包括：

通过如下公式所示的方法确定所述目标应变传递参数：

其中，K为目标应变传递参数，x为所述被测点的位置参数，k为所述参考应变传递参数，L为所述纤芯的长度；所述纤芯包括有多个被测点，目标被测点是所述多个被测点中的任一个。

本申请实施例的第二方面提供了一种隧道应变信息获取装置，所述装置包括：

获取单元，用于获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌中纤芯的第一轴向应变信息；

第一确定单元，用于根据所述第一轴向应变信息和所述隧道衬砌的属性信息，确定所述隧道衬砌中紧贴于所述隧道壁的衬砌材料的第二轴向应变信息；

第二确定单元，用于根据所述第二轴向应变信息，确定所述隧道的应变信息。

结合第二方面，在一个可能的实现方式中，所述第一确定单元用于：

根据所述隧道衬砌的属性信息，确定目标应变传递参数；

结合第二方面，在一个可能的实现方式中，所述隧道衬砌包括纤芯、保护层、基底层、衬砌材料层，所述属性信息包括纤芯的第一半径、保护层的第二半径、基地层的第三半径、衬砌材料层的第四半径和剪切模量组，在所述根据所述隧道衬砌的属性信息，确定目标应变传递参数方面，所述第一确定单元用于：

获取纤芯的弹性模量和所述纤芯的长度；

结合第二方面，在一个可能的实现方式中，在所述根据所述第一比值、所述第二比值、所述第三比值、所述第一半径、所述弹性模量和所述剪切模量组，确定所述参考应变传递参数方面，所述第一确定单元用于：

通过如下公式所示的方法确定所述参考应变传递参数：

护层的剪切模量，G₃、为所述剪切模量组中基底层的剪切模量、G₄为所述剪切模量组中管片层的剪切模量。

结合第二方面，在一个可能的实现方式中，在所述根据所述纤芯的长度、所述参考应变传递参数和被测点的位置参数，确定所述目标应变传递参数方面，所述第一确定单元用于：

通过如下公式所示的方法确定所述目标应变传递参数：

其中，K为目标应变传递参数，x为所述目标被测点的位置参数，k为所述参考应变传递参数，L为所述纤芯的长度；

所述纤芯包括有多个被测点，目标被测点是所述多个被测点中的任一个。

本申请实施例的第三方面提供一种终端，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如本申请实施例第一方面中的步骤指令。

本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其中，上述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，上述计算机程序使得计算机执行如本申请实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。

本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。

实施本申请实施例，至少具有如下有益效果：

通过获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌中纤芯的第一轴向应变信息，根据所述第一轴向应变信息和所述隧道衬砌的属性信息，确定所述隧道衬砌中紧贴于所述隧道壁的衬砌材料的第二轴向应变信息，根据所述第二轴向应变信息，确定所述隧道的应变信息，因此，可以通过设置于隧道壁的隧道衬砌中纤芯的第一轴向应变信息来确定出隧道的应变信息，相对于通过图像处理技术来获取应变信息，提升了应变信息获取的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供了一种隧道衬砌的示意图；

图2A为本申请实施例提供了一种隧道应变信息获取方法的流程示意图；

图2B为本申请实施例提供了一种纤芯层轴力与应力的示意图；

图2C为本申请实施例提供了一种防护层轴力与应力的示意图；

图2D为本申请实施例提供了一种基体层轴力与应力的示意图；

图2E为本申请实施例提供了一种衬砌材料层轴力与应力的示意图；

图3为本申请实施例提供了另一种隧道应变信息获取方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种终端的结构示意图；

图5为本申请实施例提供了一种隧道应变信息获取装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了更好的理解本申请实施例提供的隧道应变信息获取方法，下面首先对隧道衬砌进行简要介绍。如图1所示，其中r₁为光纤的半径，σ₁为光纤纤芯上的轴向应力，dσ₁为光纤纤芯的轴向应力变化量，τ₁(x,r)为纤芯与防护层之间的剪应力；r₂为防护层外边界至光纤纤芯圆心处的距离，σ₂为防护层上的轴向应力，dσ₂为防护层的轴向应力变化量，τ₂(x,r)为防护层与基体层之间的剪应力；r₃为基体层外边界处至光纤纤芯圆心处的距离，σ₃为基体层上的轴向应力，dσ₃为基体层的轴向应力变化量，τ₃(x,r)为基体层与衬砌材料之间的剪应力；r₄为衬砌材料至光纤纤芯圆心处的距离，σ₄为衬砌结构的轴向应力，dσ₄为衬砌结构的轴向应力变化量，X方向为x轴方向，x轴与纤芯的延伸方向相同，其中，衬砌材料可以理解为衬砌材料层。

请参阅图2A，图2A为本申请实施例提供了一种隧道应变信息获取方法的流程示意图。如图2A所示，所述方法包括：

201、获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌中纤芯的第一轴向应变信息。

其中，可以通过光纤传感器，来获取到纤芯的第一轴向应变信息。轴向应变信息可以理解为光纤中心轴方向上的应变信息，应变信息可以包括有应变轴向应变等。隧道衬砌紧贴设置于隧道壁，隧道衬砌可以沿隧道进行横向设置，也可以是沿隧道进行圆形设置，例如沿隧道拱形设置等。

202、根据所述第一轴向应变信息和所述隧道衬砌的属性信息，确定所述隧道衬砌中紧贴于所述隧道壁的衬砌材料的第二轴向应变信息。

所述隧道衬砌包括纤芯、保护层、基底层、衬砌材料层，所述属性信息包括纤芯的第一半径、保护层的第二半径、基地层的第三半径、衬砌材料层的第四半径和剪切模量组等。剪切模量组中包括有多个剪切模量，例如，基底层的剪切模量、管片层的剪切模量等。

可以根据隧道衬砌的属性信息确定的应变传递参数，和第一轴向应变信息来确定衬砌材料的第二轴向应变信息。

此处的衬砌材料可以对应与前述实施例中图1所示的衬砌材料层。

203、根据所述第二轴向应变信息，确定所述隧道的应变信息。

可以将第二轴向应变信息，确定为隧道的应变信息。例如，轴向应变信息可以是多个被测点的应变信息进行组合后的应变信息，该应变信息可以反映出隧道的应变信息。

当然也可以是对第二轴向应变信息进行对应处理后，得到隧道的应变信息，对应处理可以理解为转换处理，将第二轴向应变信息与隧道的应变信息进行映射对应，从而进行转换，以得到隧道的应变信息。

本示例中，通过获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌中纤芯的第一轴向应变信息，根据所述第一轴向应变信息和所述隧道衬砌的属性信息，确定所述隧道衬砌中紧贴于所述隧道壁的衬砌材料的第二轴向应变信息，根据所述第二轴向应变信息，确定所述隧道的应变信息，因此，可以通过设置于隧道壁的隧道衬砌中纤芯的第一轴向应变信息来确定出隧道的应变信息，相对于通过图像处理技术来获取应变信息，提升了应变信息获取的准确性。

在一个可能的实现方式中，一种可能的根据所述第一轴向应变信息和所述隧道衬砌的属性信息，确定所述隧道衬砌中紧贴于所述隧道壁的衬砌材料的第二轴向应变信息的方法包括：

A1、根据所述隧道衬砌的属性信息，确定目标应变传递参数；

A2、根据所述目标应变传递参数和所述第一轴向应变信息，确定所述第二轴向应变信息。

其中，属性信息包括纤芯的第一半径、保护层的第二半径、基地层的第三半径、衬砌材料层的第四半径和剪切模量组等。剪切模量组包括有多个剪切模量。

可以将第一轴向应变信息与目标应变传递参数进行乘积运算，以得到第二轴向应变信息。目标应变传递参数可以理解为应变传递率，用以表征应变传递时的传递损失。

本示例中，通过隧道衬砌的属性信息确定出的目标应变传递参数和纤芯的第一轴向应变信息，确定出第二轴向应变信息，从而提升了第二轴向应变信息确定时的准确性。

在一个可能的实现方式中，隧道衬砌包括纤芯、保护层、基底层、衬砌材料层，所述属性信息包括纤芯的第一半径、保护层的第二半径、基地层的第三半径、衬砌材料层的第四半径和剪切模量组，一种可能的根据所述隧道衬砌的属性信息，确定目标应变传递参数的方法包括：

B1、获取所述第二半径与所述第一半径的第一比值，以及获取所述第三半径与所述第二半径的第二比值，获取所述第四半径与所述第三半径之间的第三比值；

B2、获取纤芯的弹性模量和所述纤芯的长度；

B3、根据所述第一比值、所述第二比值、所述第三比值、所述第一半径、所述弹性模量和所述剪切模量组，确定参考应变传递参数；

B4、根据所述纤芯的长度、所述参考应变传递参数和被测点的位置参数，确定所述目标应变传递参数。

其中，纤芯的弹性模量和纤芯的长度可以从数据库中获取到，例如，数据库中可以预先存储有纤芯的弹性模量和纤芯的长度等。

可以对第一比值、所述第二比值、所述第三比值、所述第一半径、所述弹性模量和所述剪切模量组进行乘积运算、对数运算等，以得到参考应变传递参数。

可以对纤芯的长度、参考应变传递参数和被测点的位置参数进行双曲余弦运算，以得到目标应变传递参数。

本示例中，通过对第一比值、所述第二比值、所述第三比值、所述第一半径、所述弹性模量和所述剪切模量组进行乘积运算、对数运算等，以得到参考应变传递参数，以及对纤芯的长度、参考应变传递参数和被测点的位置参数进行双曲余弦运算，以得到目标应变传递参数，从而提升了目标应变传递参数确定时的准确性。

在一个可能的实现方式中，一种可能的根据所述第一比值、所述第二比值、所述第三比值、所述第一半径、所述弹性模量和所述剪切模量组，确定所述参考应变传递参数的方法包括：

通过如下公式所示的方法确定所述参考应变传递参数：

其中，k为参考应变传递参数，r₁、为第一半径，为第一比值、/>为第二比值，/>为第三比值，E₁为纤芯材料的弹性模量；G₂、为所述剪切模量组中保护层的剪切模量，G₃、为所述剪切模量组中基底层的剪切模量、G₄为所述剪切模量组中管片层的剪切模量，ln()为对数运算。

在一个可能的实现方式中，一种可能的所述根据所述纤芯的长度、所述参考应变传递参数和被测点的位置参数，确定所述目标应变传递参数的方法包括：

通过如下公式所示的方法确定所述目标应变传递参数：

其中，K为目标应变传递参数，x为所述目标被测点的位置参数，k为所述参考应变传递参数，L为所述纤芯的长度，cosh()为双曲余弦函数；

目标应变传递参数与被测点的位置相关联，从而可以在不同的被测点具有其对应的目标应变传递参数，提升了后续应变信息传递时的准确性。

在一个具体的实施例中，一种确定目标应变传递函数的方法可以为：

由于传感元件由多种材料构成，各材料之间通过封装、内嵌、胶结等方式组合。因此，在建立传感元件模型后，做出如下假设，分析光纤纤芯、防护层、基体层及被测结构间的相互连接情况以及各部分受力情况，以此得到表贴式结构的应变传递机制。

(1)模型中各结构均为线弹性材料，衬砌结构沿光纤方向均产生均匀应变，后通过粘结长度使基体材料产生应变，并依次传递至纤芯层。

(2)结构中纤芯层、防护层、基体层、衬砌层的变形同时发生，且满足应变变化率相近的关系。

(3)光纤纤芯和防护层、基体层具有相同的机械特性。

光纤传感元件为轴对称形式，故在分析应变传递时，选取轴线右侧部分为分析对象，对表贴式光纤传感元件构建简化的应变传递模型如图1所示。其中r₁为光纤的半径，σ₁为光纤纤芯上的轴向应力，dσ₁为光纤纤芯的轴向应力变化量，τ₁(x,r)为纤芯与防护层之间的剪应力；r₂为防护层外边界至光纤纤芯圆心处的距离，σ₂为防护层上的轴向应力，dσ₂为防护层的轴向应力变化量，τ₂(x,r)为防护层与基体层之间的剪应力；r₃为基体层外边界处至光纤纤芯圆心处的距离，σ₃为基体层上的轴向应力，dσ₃为基体层的轴向应力变化量，τ₃(x,r)为基体层与衬砌材料之间的剪应力；r₄为衬砌材料至光纤纤芯圆心处的距离，σ₄为衬砌结构的轴向应力，dσ₄为衬砌结构的轴向应力变化量。

取模型的一段微元体，在轴向x处(即为待测点坐标)，如图2B所示，根据微元体轴向力的平衡F₁+f₁＝F₂及平衡微分方程。

将力的平衡方程转化为应力形式为：

同理，对防护层进行受力分析，如图2C所示，根据轴力平衡方程F₃+f₂＝F₄+f₁。

对防护层取一微元体分析，上式可写为：

对于基体层，为方便分析，将其等价为半径为的圆柱体。如图2D所示，图2E所示，同样存在轴力平衡方程F₅+f₃＝F₆+f₂、F₇+f＝F₈+f₃。

将力的平衡方程转化为应力形式如下：

基体层：

衬砌：

(σ₄+dσ₄)·π(r-r₃)+τ₄(x,r)·dx＝σ₄(r-r₃)+τ₃(x,r)·dx

化简可得：

τ₄(x,r)为衬砌材料与隧道之间的剪切力，对于衬砌材料结构，存在边界条件τ₄(x,r₄)＝0，如下所示：

将边界条件代入式(4)，化简可得：

由于光纤径向变形很小，可忽略泊松效应，则有：

假设纤芯层、防护层、连接材料的变形同时发生，且满足应变变化率相近的关系。

由于光纤各层间弹性模量相差较大，故可认为

则剪应力可简化为：

忽略材料径向位移时，根据狭义胡克定律可得：

同理，有

式中：G为剪切模量，G＝E/2(1+ν)为材料剪切模量、弹性模量以及泊松比的关系式；γ(x,r)为剪切应变。

分别将式(11)、式(12)代入式(9)、式(10)并积分，

可得：

将上三式相加可得：

上式可简化为：

将式(24)对x求导可得：

式(25)即为光纤与基体材料之间应变关系的控制方程，参数k中反映了光纤纤芯、防护层、基底层以及衬砌材料的弹性模量、泊松比和半径的影响。对式(25)求通解可得：

ε₁(x)＝αe^kx+βe^-kx+ε₄ (27)

式中：α和β是由边界条件决定的积分常数。由于光纤两端部无应变传递，可假设光纤长度为2L，其中点为原点，则边界条件如下：

ε₁(L)＝ε₁(-L)＝0 (28)

结合式(16)、式(26)、式(28)，确定积分常数为：

因此，光纤内轴向应变分布为：

由此可得目标应变传递参数为：

请参阅图3，图3为本申请实施例提供了另一种隧道应变信息获取方法的流程示意图。如图3所示，所述方法包括：

301、获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌中纤芯的第一轴向应变信息；

302、根据所述隧道衬砌的属性信息，确定目标应变传递参数；

303、根据所述目标应变传递参数和所述第一轴向应变信息，确定所述第二轴向应变信息；

304、根据所述第二轴向应变信息，确定所述隧道的应变信息。

与上述实施例一致的，请参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种终端的结构示意图，如图所示，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，上述程序包括用于执行以下步骤的指令；

根据所述第二轴向应变信息，确定所述隧道的应变信息。

上述主要从方法侧执行过程的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是，终端为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请实施例可以根据上述方法示例对终端进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

与上述一致的，请参阅图5，图5为本申请实施例提供了一种隧道应变信息获取装置，所述装置包括：

获取单元501，用于获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌中纤芯的第一轴向应变信息；

第一确定单元502，用于根据所述第一轴向应变信息和所述隧道衬砌的属性信息，确定所述隧道衬砌中紧贴于所述隧道壁的衬砌材料的第二轴向应变信息；

第二确定单元503，用于根据所述第二轴向应变信息，确定所述隧道的应变信息。

在一个可能的实现方式中，所述第一确定单元502用于：

根据所述隧道衬砌的属性信息，确定目标应变传递参数；

在一个可能的实现方式中，所述隧道衬砌包括纤芯、保护层、基底层、衬砌材料层，所述属性信息包括纤芯的第一半径、保护层的第二半径、基地层的第三半径、衬砌材料层的第四半径和剪切模量组，在所述根据所述隧道衬砌的属性信息，确定目标应变传递参数方面，所述第一确定单元502用于：

获取纤芯的弹性模量和所述纤芯的长度；

在一个可能的实现方式中，在所述根据所述第一比值、所述第二比值、所述第三比值、所述第一半径、所述弹性模量和所述剪切模量组，确定所述参考应变传递参数方面，所述第一确定单元502用于：

通过如下公式所示的方法确定所述参考应变传递参数：

其中，k为参考应变传递参数，r₁、为第一半径，为第一比值、/>为第二比值，/>为第三比值，E₁为纤芯材料的弹性模量；G₂、为所述剪切模量组中保护层的剪切模量，G₃、为所述剪切模量组中基底层的剪切模量、G₄为所述剪切模量组中管片层的剪切模量。

在一个可能的实现方式中，在所述根据所述纤芯的长度、所述参考应变传递参数和被测点的位置参数，确定所述目标应变传递参数方面，所述第一确定单元502用于：

通过如下公式所示的方法确定所述目标应变传递参数：

本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种隧道应变信息获取方法的部分或全部步骤。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种隧道应变信息获取方法的部分或全部步骤。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在申请明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序模块的形式实现。

所述集成的单元如果以软件程序模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器、随机存取器、磁盘或光盘等。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims

1.一种隧道应变信息获取方法，其特征在于，所述方法包括：

根据所述第二轴向应变信息，确定所述隧道的应变信息；

所述根据所述第一轴向应变信息和所述隧道衬砌的属性信息，确定所述隧道衬砌中紧贴于所述隧道壁的衬砌材料的第二轴向应变信息，包括：

根据所述隧道衬砌的属性信息，确定目标应变传递参数；

根据所述目标应变传递参数和所述第一轴向应变信息，确定所述第二轴向应变信息；

所述隧道衬砌包括纤芯、保护层、基底层、衬砌材料层，所述属性信息包括纤芯的第一半径、保护层的第二半径、基底层的第三半径、衬砌材料层的第四半径和剪切模量组，所述根据所述隧道衬砌的属性信息，确定目标应变传递参数，包括：

获取纤芯的弹性模量和所述纤芯的长度；

根据所述纤芯的长度、所述参考应变传递参数和被测点的位置参数，确定所述目标应变传递参数；

所述根据所述第一比值、所述第二比值、所述第三比值、所述第一半径、所述弹性模量和所述剪切模量组，确定所述参考应变传递参数，包括：

通过如下公式所示的方法确定所述参考应变传递参数：

其中，k为参考应变传递参数，r¹为第一半径，为第一比值、/>为第二比值，/>为第三比值，E₁为纤芯材料的弹性模量；G₂为所述剪切模量组中保护层的剪切模量，G₃为所述剪切模量组中基底层的剪切模量、G₄为所述剪切模量组中管片层的剪切模量，ln()为对数运算。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述纤芯的长度、所述参考应变传递参数和被测点的位置参数，确定所述目标应变传递参数，包括：

通过如下公式所示的方法确定所述目标应变传递参数：

其中，K为目标应变传递参数，x为目标被测点的位置参数，k为所述参考应变传递参数，L为所述纤芯的长度，cosh()为双曲余弦函数；

3.一种隧道应变信息获取装置，其特征在于，所述装置包括：

第二确定单元，用于根据所述第二轴向应变信息，确定所述隧道的应变信息；

所述第一确定单元具体用于：

根据所述隧道衬砌的属性信息，确定目标应变传递参数；

所述隧道衬砌包括纤芯、保护层、基底层、衬砌材料层，所述属性信息包括纤芯的第一半径、保护层的第二半径、基底层的第三半径、衬砌材料层的第四半径和剪切模量组，在所述根据所述隧道衬砌的属性信息，确定目标应变传递参数方面，所述第一确定单元用于：

获取纤芯的弹性模量和所述纤芯的长度；

在所述根据所述第一比值、所述第二比值、所述第三比值、所述第一半径、所述弹性模量和所述剪切模量组，确定所述参考应变传递参数方面，所述第一确定单元用于：

通过如下公式所示的方法确定所述参考应变传递参数：

其中，k为参考应变传递参数，r¹为第一半径，为第一比值、/>为第二比值，/>为第三比值，E₁为纤芯材料的弹性模量；G₂为所述剪切模量组中保护层的剪切模量，G₃为所述剪切模量组中基底层的剪切模量、G₄为所述剪切模量组中管片层的剪切模量。

4.一种终端，其特征在于，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1或2所述的方法。

5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1或2所述的方法。