经济的发展促进了国内高速公路里程的快速增长,也使得道路结构的健康问题受到高度重视。当车辙、裂缝、坑槽发生,而未及时检测到,并在雨水及车辆荷载的作用下引发道路结构大规模破坏的现象越来越多[1]。随着高速公路路面结构对高精度与高性能监测工具需求的增加,本文在研究光纤光栅传感原理的基础之上,针对多层介质道路结构长期健康监测的需求,研制开发了一种新型的柔性封装光纤传感器,并且付诸于现修的试验路段。通过将设计的传感器铺设于道路各个结构层,在不影响其自身完整性的情况下,进行长期的监测、数据采集分析,得到了光纤传感器性能研究的初步结果,证明了其用于路面结构响应监测的可行性。本课题的预期作用是针对道路结构多介质层,既能保证大跨度监测,又能提供局部关键点高精度数据的传感系统,以便随时监测结构内部的受力状况,为分析其病害提供了数据依据。试验中测得道路结构层在外界温度与荷载作用下产生的应力应变,通过分析数据的变化,来实现结构层内部的变形与裂缝的识别,达到监测的实质目的。为了确保试验的准确性,同时还进行了室内小梁弯曲试验,确定了光纤光栅传感器对变形尤其是裂缝的明显识别能力,这从另一方面也说明了传感器在道路中的适用性。文论文主要探讨了监测系统的设计理念与柔性封装的技术。这个监测系统集FBG、BOTDA(BOTDR)为一体,确保了大范围与局部的高精度监测。所提封装技术克服了在恶劣工程环境下工作的难题。同时也进行了室内与室外试验研究此封装技术的有效性。结果表明,该种类型的传感器具有较高的存活率(>75%),并且适合长期有效的路面结构行为监测。