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非饱和土水分迁移感测的主动加热光纤光栅法试验研究
被引量：
5
1
作者
刘喜凤
朱鸿鹄
+4 位作者
王家琛
李杰
王静
曹鼎峰
施斌
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期1443-1452,I0006,共11页
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...
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。
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关键词
主动加热光纤(AHFO)法
单探针法
双探针法
蒸发
毛细水
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职称材料
基于神经网络的改进型土壤水分光纤感测技术研究
被引量：
5
2
作者
刘喜凤
朱鸿鹄
+4 位作者
王家琛
吴冰
李杰
曹鼎峰
施斌
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期1721-1729,F0003,共10页
土壤水分时空分布的精准监测对于工程地质评估、地质灾害防治具有重要意义。当土壤含水率变化梯度较大时,准分布式主动加热光纤光栅(AH-FBG)法的测量误差相对较大。为分析该工况下的误差来源及其沿深度的分布状态,设计开展了3组室内土...
土壤水分时空分布的精准监测对于工程地质评估、地质灾害防治具有重要意义。当土壤含水率变化梯度较大时,准分布式主动加热光纤光栅(AH-FBG)法的测量误差相对较大。为分析该工况下的误差来源及其沿深度的分布状态,设计开展了3组室内土柱试验,并在试验基础上提出了基于人工神经网络(ANN)的联合分析法,以改进AH-FBG水分感测技术的分析方法。研究结果表明:将AH-FBG法应用在含水率变化梯度较大的土体中,加热时传感器和土体中会产生纵向传热,其中传感器纵向传热占主导地位;该效应会降低含水率监测精度,且相关误差不能通过减少加热时间进行消减;室内试验和现场监测数据均显示,相较于传统的最大升温值法,联合分析法考虑了升温跃迁和拖滞效应,因此得到的含水率监测精度明显提高,证明了该方法的优越性。
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关键词
主动加热光纤(AHFO)法
神经网络
含水率
纵向传热
岩土工程监测
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职称材料
题名
非饱和土水分迁移感测的主动加热光纤光栅法试验研究
被引量：
5
1
作者
刘喜凤
朱鸿鹄
王家琛
李杰
王静
曹鼎峰
施斌
机构
南京大学地球科学与工程学院
广东省海洋土木工程重点实验室
中国
长江三峡
集团
雄
安
分
公司
长江三峡集团雄安能源有限公司
中山大学土木工程学院
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期1443-1452,I0006,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC1505104)
广东省海洋土木工程重点实验室开放基金项目(LMCE202006)
软弱土与环境土工教育部重点实验室开放基金项目(2019P05)。
文摘
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。
关键词
主动加热光纤(AHFO)法
单探针法
双探针法
蒸发
毛细水
Keywords
actively heated fiber optic method
single-probe method
dual-probe method
evaporation
capillary water
分类号
TU411 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于神经网络的改进型土壤水分光纤感测技术研究
被引量：
5
2
作者
刘喜凤
朱鸿鹄
王家琛
吴冰
李杰
曹鼎峰
施斌
机构
南京大学地球科学与工程学院
广东省海洋土木工程重点实验室
中国
长江三峡
集团
雄
安
分
公司
长江三峡集团雄安能源有限公司
中山大学土木工程学院
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期1721-1729,F0003,共10页
基金
国家重点研发计划课题(2018YFC1505104)
广东省海洋土木工程重点实验室开放基金项目(LMCE202006)
软弱土与环境土工教育部重点实验室开放基金项目(2019P05)。
文摘
土壤水分时空分布的精准监测对于工程地质评估、地质灾害防治具有重要意义。当土壤含水率变化梯度较大时,准分布式主动加热光纤光栅(AH-FBG)法的测量误差相对较大。为分析该工况下的误差来源及其沿深度的分布状态,设计开展了3组室内土柱试验,并在试验基础上提出了基于人工神经网络(ANN)的联合分析法,以改进AH-FBG水分感测技术的分析方法。研究结果表明:将AH-FBG法应用在含水率变化梯度较大的土体中,加热时传感器和土体中会产生纵向传热,其中传感器纵向传热占主导地位;该效应会降低含水率监测精度,且相关误差不能通过减少加热时间进行消减;室内试验和现场监测数据均显示,相较于传统的最大升温值法,联合分析法考虑了升温跃迁和拖滞效应,因此得到的含水率监测精度明显提高,证明了该方法的优越性。
关键词
主动加热光纤(AHFO)法
神经网络
含水率
纵向传热
岩土工程监测
Keywords
actively heated fiber optic method
neural network
moisture content
longitudinal heat transfer
geotechnical engineering monitoring
分类号
TU411 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
非饱和土水分迁移感测的主动加热光纤光栅法试验研究
刘喜凤
朱鸿鹄
王家琛
李杰
王静
曹鼎峰
施斌
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于神经网络的改进型土壤水分光纤感测技术研究
刘喜凤
朱鸿鹄
王家琛
吴冰
李杰
曹鼎峰
施斌
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
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