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Health monitoring of ground movement via highly sensitive fiber optic sensors allows operators to detect early potential or ongoing failures in critical geotechnical structures. Particularly, the fiber optic sensors can be embedded in geosynthetics which are nowadays widely used in many geotechnical applications including earth dikes, railway embankments, landfill liners, quarries and mines. Thereby, such smart geosynthetics can be used for reinforcement, layer separation, filtration or drainage while the embedded fiber optic sensors provide information about the condition of the geotechnical structures in real time. The paper highlights the results achieved in this innovative field in the framework of several German and European projects. The presented measurement methods for long-term monitoring are based on Brillouin scattering in silica glass optical fibers (GOFs) and optical time domain reflectometry (OTDR) in polymer optical fibers (POFs).
In der aktuellen Projektphase liegt der Fokus auf der Datenaufnahme, -bearbeitung und -speiche-rung mit dem Ziel, automatisierte Auswerteverfahren einsetzen zu können. Aktuell wurden primär punktuelle Messungen an ausgewählten Messtagen aufgenommen. Die Systeme sollen so weiter-entwickelt werden, dass sie sich auch für kontinuierliche Messungen im Rahmen von Monitoring-aufgaben eignen.
Ein wichtiger Fokus bei der Auswertung ist die Kombination mit numerischen Modellen, die mithilfe von Bayesian Update Verfahren und den aufgenommenen Messdaten kalibriert und im Verlauf der Monitoringaufgabe angepasst werden sollen. Insbesondere sollen auch zeitabhängige Modelle, die eine zeitliche Entwicklung von Struktureigenschaften beinhalten (Kriechen, Schwinden, Ermüdung, Korrosion) dazu verwendet werden, die zukünftige Performance der Struktur bewerten zu können. Basierend darauf werden dann Konzepte zur Planung von Inspektion und Wartung erstellt.