同济大学学报(自然科学版)

作者：凌建明，张玉，钱劲松，吴振吉，郑纯宇

单位：1.同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室，上海 201804;2.民航机场建设集团 西南设计研究院有限公司，四川 成都 610000;3.吉林省交通科学研究所 吉林 长春 130012

关键词：路基工程,温度场,湿度场,分布式感知,季冻区路基,主动加热光纤

基金：国家重点研发计划（2018YFB1600200）；吉林省交通运输科技项目（2018-1-6）

搭建土体冻融多物理场感知室内试验装置，布设传统点式传感器和分布式光纤，对土体冻融过程中路基温度场、湿度场和变形情况开展试验监测，探究单端冻结、双端融化条件下土体温度场和湿度场的分布式感知特征，验证主动加热分布式光纤技术的监测效果。试验结果表明，-15 ℃单端冻结条件下，土体冻结过程按降温速率分为快速冷却、逐步降温、稳定平衡三阶段，冻结锋面逐渐下移，最大冻深约占土柱高度的35%。孔隙水受冻胀迁移力影响向冻结锋面移动，引起冻融前后土体湿度场重分布，并导致土体冻胀变形，变形量为土体最大冻深的7.8%~10.9%。分布式光纤可准确得到冻融过程中土体温度场、湿度场变化特征，识别土体内冻结区域范围，温度、湿度监测拟合优度R2分别达0.98和0.94。

来源：2024年第4期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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