冻土内部水分的迁移是导致土体冻胀和沉降现象的关键因素。长期以来,对于冻土冻融过程中水分剖面检测是个难题。文中基于冻土层中水分含量变化导致的介电常数差异原理,利用MPR121触摸电容感应集成芯片设计了一款低成本的剖面冻土冻融过程水分检测系统,详细介绍了系统的组成、设计原理以及传感器的标定方法,并将其安装于黑龙江漠河进行了连续现场监测,分析了季节性冻土在时间和空间上的含水量变化特征。
我国的北方大部分地区为典型的冻土区。冻土因为含有不稳定的冰,其结构性能极不稳定,一旦外界季节温度发生变化,建立在冻土基础上的建筑就极易发生冻胀和沉降现象,极大地影响建筑的安全性能,给人们造成很大的损失。为了提高建设在冻土基础上的工程建筑各项性能,需要针对冻土的特性,深入分析冻土内水分的冻结和融化对土壤各项性能和指标的影响。