在当前的地下工程、岩土力学以及地球与环境科学研究中，对于岩石在受力条件下的破坏过程有着广泛的关注。本研究利用分布式光纤传感技术，进行单轴加载下的岩石破裂过程试验研究，旨在深入理解砂岩在受力情况下的破坏机制，并为地下岩体稳定性的监测预警提供科学依据。
分布式光纤传感技术是一种基于布里渊散射原理的测量方法。布里渊散射是指光在光纤中传播时与材料介质相互作用产生的散射现象，其中布里渊频移与光纤所受的应变呈线性变化关系。利用这一原理，可以实现对温度和应变的全分布式测量。这种技术由于其高分辨率和高精度的特点，已经广泛应用于工程结构的健康监测，尤其在复合材料和混凝土结构裂缝的检测中表现出明显优势。
在本试验中，研究者采用MTS815岩石力学试验系统对砂岩试样进行单轴多级加载，同时使用AV6419光纤应变分布测试仪收集应变数据。实验装置的高精度和连续采集功能，使研究者能够获得加载过程中岩石的应变信息，进而分析岩石破裂过程中的力学变化规律。
实验选用的岩石样品为标准砂岩试样，其表面处理光滑，易于光纤线附着，并保持上下端面平整，以确保施压过程中的均匀受力。实验中所用光纤为无护套应变感测光纤，其纤芯直径为0.25mm，并涂有薄层覆盖层，以保证与岩石表面良好的耦合性和应变传递性能。
基于布里渊散射的分布式光纤传感技术能够对光纤应变进行高精度测量，因此在本研究中光纤传感器以环向缠绕方式固定于岩石试样表面，并通过改性丙烯酸酯胶粘剂进行固定。通过对单轴加载条件下测线上非离散点的应变信息进行分析，研究者探讨了分布式光纤技术在岩石力学测试中的可行性及其对于岩石变形破裂过程捕获的准确性。
实验结果表明，在加载初期，岩石破坏变化不明显，光纤无明显受力变化；但随着加载压力的增大，岩石表面裂缝开始发育，对应光纤应变量增大。这说明单轴加载试验可以在一定程度上反映岩石破裂过程中不同位置的受力变化，为地下岩体稳定性的监测预警提供了新的方法和指导。
分布式光纤传感技术在岩石力学中的应用，为传统的岩石破裂过程研究带来了创新。通过在岩石中植入光纤，可以非侵入式地获取岩石内部的应变信息，有助于揭示岩石破坏的微观机制，并为工程设计、施工及安全运营提供重要参考。
除了岩石力学领域，分布式光纤传感技术在其他土木工程结构的健康监测中同样具有广阔的应用前景。例如，在桥梁、隧道、大坝等大型结构的监测中，该技术能够及时发现潜在的裂缝和变形问题，有效评估结构的稳定性和安全性。此外，随着技术的不断发展和成熟，分布式光纤传感技术的应用范围也在持续扩大，例如在油气管道、电力线路的监测预警中，都显示出巨大的潜力和价值。
基于分布式光纤传感技术的单轴加载下岩石破裂过程试验研究，为岩石力学测试技术提供了新的思路和手段。通过深入分析岩石受力条件下的变形破裂规律，分布式光纤传感技术不仅能够为工程实践提供技术支持，还能够丰富和完善岩石力学的理论体系。随着该技术的进一步发展，未来在岩石力学及其它工程领域中的应用前景将更加广阔。
