近年来,随着交通运输事业的飞速发展,我国修建了大规模的高速公路。沥青路面作为高速公路主要的结构形式之一,承担着重要的运输任务。但与此同时,沥青路面出现了较为严重的破坏现象,影响了行车安全,缩短了路面使用年限,造成经济资源浪费。沥青路面破坏的出现,不仅与车辆荷载有关,也与环境因素有关。修筑沥青路面的沥青混合料是一种感温性材料,其路用性能会受到外界温度变化的影响。利用先进的测试方法来监测沥青路面的温度与应力场是十分必要的。然而,现行的路面检测手段大多具有破坏性、滞后性、局限性等问题,无法准确、实时、普遍地采集路面内部信息加以分析,而光纤光栅传感技术的成熟与发展,为监测沥青路面结构内部应变状态与温度信息提供了一种新手段。本文将自制封装的光纤光栅传感器埋入沥青路面,进而对路面内部结构的温度变化与应变状态进行了监测。首先,将光纤光栅进行封装保护,其中应变传感器采用土工格栅进行封装,温度传感器采用管制封装方式,并分别对其进行了标定,标定结果表明两类传感器的灵敏度与裸光栅的灵敏度接近,可以满足对道路监测的精度要求。将封装好的光纤光栅传感器埋入试验沥青路面不同深度的结构层中。分别在夏季与冬季采集并记录各结构层温度信息与应力应变状态。将采集的数据进行处理与分析,根据温度数据描绘出不同深度的沥青层温度随时间的变化情况,分析温度场的变化规律、趋势和各个深度温度场变化的相关性。根据各结构层应变数据,分析温度的变化对于沥青路面应力应变状态的影响。选择在高温与低温的时刻加入车辆荷载,根据车辆荷载试验中测得的应变数据,分析了温度与车辆荷载共同作用下沥青路面内部的响应情况。本文还利用ABAQUS有限元软件建立模型,模拟试验过程中相同条件下沥青路面内部温度与应力应变状态,并与实测结果进行对比分析,进而验证光纤光栅传感器用于道路工程监测的可行性与现场实测数据的有效性。