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四川乐山大佛“体检”用上光纤光栅传感器技术

4月26日,新世纪以来乐山大佛最大规模保护工程正式结束。除位移传感器外,该项目首次采用了光纤监测系统。通过安装光纤光栅传感器,可准确探测大佛体内渗水最细微的变化。

  因四川乐山大佛胸口处有开裂的痕迹,当地文物保护部门于2018年10月8日,启动了乐山大佛的“体检”工作。这是新世纪以来对乐山大佛的最大规模保护工程。2019年4月26日,乐山大佛勘测维护项目竣工仪式暨成果发布会举行,标志着乐山大佛的“体检”正式结束,但监测将一直进行。



3月19日,乐山大佛露出了“美过容”的脸


  乐山大佛在1200多年的日晒雨淋中,风化严重、雨水渗透侵蚀着大佛的表面。2018年10月8日,乐山大佛胸腹部开裂残损区域前期研究及勘测设计项目正式启动。

  在该项目实施过程中,除对大佛进行全方位检查及局部修复、美化外,还采用了先进的传感器智能监测技术,安装各类传感器监测设备,长时间监测大佛的身体状况。



技术人员正在研究光纤土工布传感器安装位置


  例如,采用无人机航测、三维激光扫描等手段,对大佛及其胸腹部开裂区域进行测绘;采用现场调绘、手持探地雷达检测、材料劣化性检测等手段,对胸腹部历史修复材料开裂病害进行现场勘察及检测;采用高密度电阻率法,对胸腹部区域岩体内含水率分布进行检测;采用大地自然电场法,对大佛本体两点间电位进行检测等。

  值得一提的是,该项目还首次在石窟寺病害勘测中采用光纤监测系统。今年3月,可准确探测大佛体内渗水最细微变化的光纤光栅渗压计和位移传感器探头,被首次安装进大佛的胸部,该传感器检测设备也是首次被应用到文物保护上。



3月17日,技术人员展示光纤光栅渗压计和位移传感器


  4月16日,大佛四周开始覆盖23块应用在航空科技上的智能夹层,这种光纤光栅传感器如同给大佛穿了一件智能外衣,能对大佛实施包括水压、应力、应变、位移、温湿度等在内的全生命周期监测。

  根据勘测及研究成果,项目施工方对30平方米的开裂残损区域实施了排险加固工程。大佛脸花鼻黑、胸腹部开裂等病害也得到了明显改善,同时,获得乐山大佛有史以来最为详实的病害勘测数据,为下一步科学制定乐山大佛保护计划奠定了坚实基础。

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