AH-FBG法用于毛细水运移规律的温度效应研究

摘要

毛细水运移作为非饱和土体水分运移的重要形式，其动态特征直接影响土体的力学性质，并与多种地质灾害、环境岩土问题密切相关．地下水位以上的土体温度分布往往存在差异，进而对毛细水运移速率产生影响．为了探究毛细水运移规律的温度效应，本研究利用主动加热光纤布拉格光栅(AH-FBG)法开展室内模型试验，在定水头条件下，通过控制加热桶与常温桶的温度变量监测土体中毛细水运移过程，并对不同温度条件下土体的体积含水率分布变化进行对比，分析温度效应对毛细水运移的影响．研究结果表明：在一定时间内，毛细水上升高度随时间增加而升高，湿润峰出现的位置标志着该时刻水分运移的最远位置；土体温度升高对毛细水运移具有促进影响，土体温度越高，毛细水上升同一高度所需的时间越短，毛细水上升速率越高；湿润锋界面作为状态界面，在运移过程中具有动态变化特性，温度升高会显著促进湿润峰界面的运移速率；毛细水湿润锋界面变化及其温度效应与外界环境条件紧密相关，是工程建设中不可忽视的运动与状态界面．

关键词

毛细水运移 / 主动加热光纤布拉格光栅法 / 体积含水率 / 湿润锋 / 温度效应 / 状态界面