季冻区路基温-湿度场监测与变化规律研究

建立了季冻区路基温-湿度场的监测方案，对路基内部的温-湿度场进行了监测与分析，研究了路基温-湿

我国季节性冻土主要分布在东北三省、内蒙古、甘肃、宁夏、新疆北部、青海和川西等地，约占全国国土面积的53.5%。在该地区修建公路，路基会出现冻胀、沉陷、强度变化等病害，病害会严重影响公路的运行安全及服役水平。而路基的温-湿度场分布及其变化规律是影响路基冻胀及融沉的主要因素。

毛云程等研究了季节冻土区压实黄土路基变形的影响因素，通过现场监测得到了路基水分场与温度场的变化规律[1]。刘戈基于青藏公路监测断面路基温度场的监测资料，对多年冻土上限及热状态随气候的变化情况进行了分析，得出了气候变化对多年冻土变化的影响规律[2]。范勇强对路基断面温度进行了监测和路基变形观测， 得出路基土等温时程曲线[3]。

刘戈通过青藏公路唐北地区路基温度场的监测资料， 对工程条件下多年冻土的上限、冻融过程以及热状态等变化情况进行了分析[4]。韩春鹏等针对寒区公路路基温度场进行了观测，分析了路基冻深及冻融变化规律[5]。马巍以青藏铁路现场实体工程为背景，通过对路基内温度场的监测，研究了冻土保护措施的作用及效果[6]。

本项研究在黑龙江省齐齐哈尔市北古高速北安至古城段K31 标段处实施了路基温-湿度场监测， 此路段全年最高温度可达零上30℃，最低温度可达零下30℃左右。该地区全年降水较多，试验路段附近有沼泽地，路基内部的含水量较大。本文根据当地的气候特点，建立了路基温-湿度场监测系统，基于该监测系统监测了路基温-湿度场的分布特性及变化规律，为季冻区路基冻胀融沉问题的处理提供理论依据。

2. 路基温-湿度场监测方案 路基温-湿度场监测传感器构成如图1 所示，主要包括温度及湿度传感器。除了传感器之外，还包括数据采集记录仪、电源及控制器、电脑等组成。

1) 传感器布置方式：传感器在路基顶面以下的竖向布置深度为2.5 m，传感器的竖向布置间隔为0.4 m，传感器横向布置间距为1 m。

2) 数据采集系统构成：数据采集记录仪采集并存贮数据。可以设置采样频率，自动显示。在获取采集数据后，用电脑与数据采集记录仪相联，读取记录仪采集的数据，并通过电脑对数据采集记录仪进行指令操作。

3) 电源：采用太阳能电池板及畜电池组成的双供电模式。在白天阳光充足的情况下由太阳能电池板通过太阳能控制器直接给数据采集记录仪供电，在夜晚或阴雨天由畜电池供电，太阳能电池板通过太阳能控制器可以给畜电池充电。