膨胀土是一类对环境湿热变化非常敏感,具有胀缩性、裂隙性和超固结性的特殊土,是典型的工程灾害土体,在我国分布较为广泛。膨胀土地区的高速公路工程建设及边坡治理工程中产生的主要问题都与膨胀土裂隙性紧密相关。因此,了解并掌握膨胀土裂隙的发育和演化机制对于解决膨胀土工程问题具有重要意义。但由于受到测试手段的限制,目前还无法直接观测到膨胀土失水干缩过程中,土体内部裂缝及其附近区域的受力状态及发育规律,难以深入了解膨胀土裂隙的发育机理。论文采用多种最新的分布式光纤感测技术(Distributed Fiber Optic Sensing technology,以下简称DFOS),对膨胀土在失水干缩过程中的变形及裂缝发展情况进行了监测和分析,并围绕这一中心课题开展了一系列理论分析、室内试验等工作,取得了以下成果：(1)针对膨胀土体变形的机理和特点,指出了常规监测技术的不足,分析了分布式光纤感测技术的基本原理和优势,论述了其应用于膨胀土裂隙发育监测的可行性；(2)对基于布里渊光时域分析计(BOTDA)原理的两种新型感测系统的空间分辨率、重复性等指标进行了标定试验；同时,通过理论与后续试验分析对比了包括布里渊光时域反射计(BOTDR)及光纤布拉格光栅(FBG)技术在内的不同测试技术的优缺点；(3)对SMF-28e+新型光缆的传感参数进行了标定；根据膨胀土的监测要求设计研发了变直径应变感测光缆、螺纹护管感测光缆和尼龙护套光栅串；(4)采用一维分布式光纤感测模型对膨胀土失水过程中干缩变形和裂缝开展进行了监测试验,结果表明：分布式光纤感测技术可以对膨胀土体内应变进行准确的测量和定位并准确预测了裂缝产生点；(5)设计了二维分布式光纤网感测模型,并对膨胀土裂隙发育网络进行了监测试验,试验表明：二维分布式光纤网能够监测土体应变场动态发展的全过程并对土体裂缝的发展进行识别,获得到了土体应变异常区域的特征；(6)通过以上研究可以发现,采用与土体变形耦合较好的感测光缆与光栅,应用高空间分辨率分布式光纤感测技术,可以对土体变形过程中的裂隙发育准确定位和预测,为掌握膨胀土工程性质的变化规律提供了一条新的途径。