`Lessons Learned from In-Situ Use of Smart Ground Support Fitted with Fiber Optics

ABSTRACT: The integration of distributed optical sensing (DOS) with ground support systems represents a major advancement in geotechnical engineering. This study presents findings from lab testing, graduate research, and in-situ deployments using fiber optic sensors embedded in support elements such as rock bolts and shotcrete. These smart systems deliver distributed strain and temperature data, enhancing understanding of load transfer, ground-support interaction, and early signs of instability. The technology has demonstrated significant value both in controlled environments and on tunnelling and mining projects in Canada, the USA, and Australia, supporting real-time decision-making by contractors and designers. Key results include the identification of stress concentrations, validation of support performance, and strategies for reliable long-term sensor deployment. This work emphasizes the importance of integrating intelligent sensing into modern tunnelling and mining practices, showcasing how interdisciplinary research can translate into practical innovation for improved geotechnical safety, monitoring, and support design optimization.

RÉSUMÉ: L'intégration de la détection optique distribuée (DOS) aux systèmes de soutènement constitue une avancée majeure en ingénierie géotechnique. Cette étude présente les résultats d’essais en laboratoire, de recherches aux cycles supérieurs, et d’applications in situ de capteurs à fibre optique intégrés dans des éléments de soutènement comme les boulons d’ancrage et le béton projeté. Ces systèmes intelligents fournissent des données réparties de déformation et de température, permettant une meilleure compréhension du transfert de charges, de l’interaction sol-soutènement et des signes précoces d’instabilité. La technologie a démontré une valeur notable tant en milieu contrôlé que sur des chantiers miniers et de tunnels au Canada, aux États-Unis et en Australie, soutenant la prise de décision en temps réel pour les entrepreneurs et concepteurs. Les résultats incluent l’identification de zones de concentration de contraintes, la validation de la performance des soutènements, et des stratégies d’installation fiable. Ce travail souligne l’importance des capteurs intelligents dans la sécurité et l’optimisation du soutènement en ingénierie moderne.