地下工程建设或资源开发逐步向深部转移,作为岩体赋存环境必要组成的温度场已成为不可忽视的影响因素,随着岩石力学研究的深入,岩体多场耦合问题也成为当前领域的研究重点和热点。相似材料模拟试验是岩石力学传统研究方法之一,广泛应用于边坡、地质、隧道、采矿等工程,但在相似材料模拟试验发展过程中却几乎没有考虑过温度场的分布。探索相似材料模型温度场的监测方法,建立模型的温度场分布模型,有利于相似材料模拟试验的有效性,更为复杂条件下岩石力学问题的解决提供辅助途径。本文介绍了热传学理论和相似材料的热学性质,推导了模型温度场温度与模型含水率间的关系。设计了在恒温条件下的模型试样试验,得到了模型干燥养护过程温度场变化情况,为相似材料模拟平面模型和三维模型温度场监测提供了经验指导。引进了基于拉曼散射和布里渊散射的分布式光纤传感技术,建立了分布式光纤测温系统,并对其中分布式光纤拉曼测温系统的基础性能指标进行了测定,表明所采用的系统能够准确的监测模型温度场。首次进行了基于拉曼分布式光纤的相似材料模拟试验温度场监测。通过对分布式光纤拉曼测温系统的监测结果分析,分别建立了平面模型和三维模型的温度场分布模型。此外,还对分布式光纤测温系统进行了标定和定位实验。研究结果表明,分布式拉曼光纤实现了相似材料模型温度场的分布式监测。通过对模型干燥养护全过程的实时监测,得出模型温度场分布规律。建立了模型温度场,得到了平面模型温度场与模型干燥状态间的相互对应关系,为相似材料模拟试验的多场耦合研究提供了依据。借鉴模型试样、平面模型温度场和其干燥状态间的对应关系,利用三维模型温度场分布规律推测了模型的干燥状态。对模型温度场进行深入分析,为模型变形测试提供了更精确的温度补偿技术。