非饱和土水分迁移是诱发多种地质灾害和环境岩土问题的重要因素,对其机理的认识因测试技术的不足尚不明确.为探究主动加热光纤光栅(AH-FBG)法监测非饱和土水分迁移的效果,分析单探针和双探针AH-FBG法的误差来源及分布特征,开展了一组室内土柱试验.在试验中同时采用AH-FBG法和传统的频域反射(FDR)法监测毛细水上升和水分蒸发的全过程,对比单探针法和双探针法的监测精度,分析不同方法的适用工况.结果表明:基于单探针AH-FBG的3种数据分析方法中,热导率法的监测精度最高,但是单探针法在监测毛细水上升过程中,当湿润锋刚没过探针感测位置时,受纵向传热的影响会使得测量的含水率值偏低;相比于单探针法,双探针法受纵向传热的影响更大,监测土体水分迁移有较大误差,误差大小与测点位置处的土体含水率值及土柱纵剖面的含水率分布情况有关;为减小纵向传热影响,从传感器结构和数据处理两方面提出了AH-FBG法的改进措施.

主动加热光纤(AHFO)法;单探针法;双探针法;蒸发;毛细水

南京大学地球科学与工程学院,江苏 南京 200023;广东省海洋土木工程重点实验室,广东 广州 510275;中国长江三峡集团雄安分公司,河北 雄安新区 071700;长江三峡集团雄安能源有限公司,河北 雄安新区 071700;中山大学土木工程学院,广东 广州 510275

[1]刘喜凤;朱鸿鹄;王家琛;李杰;王静;曹鼎峰;施斌-.非饱和土水分迁移感测的主动加热光纤光栅法试验研究)[J].岩土工程学报,2022(08):1443-1452

单探针法,双探针法,纵向传热,AHFO

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