盐渍土路基盐胀—溶陷灾变的电渗联动控制方法及系统与流程

本发明涉及路基灾变监测与联动控制，尤其涉及一种盐渍土路基盐胀—溶陷灾变的电渗联动控制方法及系统。

背景技术：

1、盐渍土路基长期服役过程中，常同时受到水分迁移、温度循环、盐分结晶/溶解以及交通荷载反复作用。现有研究表明，盐渍土的工程响应并非单一的强度衰减问题，而是典型的“水—热—盐—力”耦合问题：一方面，孔隙溶液中的盐分在降温、蒸发浓缩等条件下会发生析晶并诱发体积膨胀，即盐胀；另一方面，土体中易溶盐在浸润条件下发生溶解、流失，原有颗粒间胶结被削弱甚至消失，在外荷载作用下易产生突发性压缩变形和结构塌落，即溶陷。已有研究还指出，温度、含盐量、盐分类型、含水率、初始密度和上覆荷载均会显著影响盐渍土盐胀行为，且各因素之间存在明显交互作用，盐渍土路基病害的识别与处治需要面向水—热—盐—力多场耦合开展，而不能仅依赖单一参数或静态经验判断。

2、在工程实践中，针对盐渍土路基病害，通常采用换填、压实、隔水隔盐层、排水系统或化学改良等手段进行预防或修复。这类措施在局部工况下能够降低水盐上移或改善承载性能，但其技术路线以静态构造防护或事后加固处治为主，难以根据路基服役过程中水分入渗、盐分重分布、盐结晶扩展和结构软化的时空变化实时调整处治强度。已有研究还指出，压实和换填虽是常用物理改良手段，但存在施工工作量大、成本高、对大范围服役期路基连续响应能力不足等问题；而单纯依赖隔断或加固措施，也难以同时兼顾盐胀抑制与溶陷防控之间的动态平衡。现有技术中，公开号为cn109653185b的中国发明，公开了一种多数据源盐渍土地区路基监测系统及其监测评价方法。该发明的核心目标是“监测+评价”，技术重点在于多源数据采集与相关性分析，并为病害成因分析和改善方法提供评价依据。然而，上述方案仍存在明显不足：其一，该发明虽考虑了气象—路基多源数据，但并未围绕盐渍土路基中最关键的两类演化界面—盐结晶前锋与溶蚀湿润前锋—进行识别，因而难以描述盐胀区与溶陷区在路基深度方向上的形成、扩展及相互逼近过程；其二，该发明主要通过净蒸发率、动模量、含盐量和累积变形量之间的相关性进行评价，未建立能够表征盐胀风险、溶陷风险及二者耦合转化关系的专用风险指标体系，因而难以刻画“先结晶胀裂、后浸润溶陷”或“先浸润软化、后再析晶破坏”的灾变转换过程；其三，该发明并未形成面向排水、电渗迁盐、抽排、注浆、保温或交通限载等执行机构的控制向量，也未建立处治动作的反馈修正机制，本质上仍属于监测评价型技术，而非预警—处治一体化的闭环控制技术。

3、此外，公开号为cn103792340b的中国发明，公开了一种基于物联网的盐渍土监测预警系统及方法，该发明虽然具备远程监测和趋势预警能力，但其监测对象主要是区域性盐渍土性质及盐分空间分布，技术目标偏向土壤盐渍化现状评价与趋势分析，并未针对路基服役状态下交通荷载、路基变形、盐胀—溶陷耦合演化和处治执行机构联动控制进行设计，同样缺少与工程处治动作相耦合的闭环调节逻辑。

4、因此，现有技术虽然已经具备一定的盐渍土监测、预警或路基监测评价能力，但仍普遍存在以下问题：一是对盐渍土路基盐胀与溶陷两类灾变的耦合机理刻画不足，缺少能够反映二者动态转化关系的风险分级方法；二是预警结果与处治动作之间缺少直接联动，尚未形成排水、电渗迁盐、抽排、注浆、保温加热及交通限载等多执行机构协调控制的技术体系；三是缺乏针对处治过程中抑制盐胀却诱发溶陷或缓解溶陷却加剧再结晶盐胀这类反向诱发效应的约束机制；四是缺少依据处治后反馈数据对风险等级和控制参数进行滚动修正的闭环控制方法。基于此，亟需提出一种更符合路基服役期动态管控需求的盐渍土路基盐胀—溶陷灾变的电渗联动控制方法及系统。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种盐渍土路基盐胀—溶陷灾变的电渗联动控制方法及系统，旨在解决现有技术中至少存在的以下技术问题：

2、现有盐渍土路基监测与预警方法多侧重于单一参数或单一病害识别，缺乏对盐胀与溶陷两类灾变耦合演化过程的统一表征与分级判识手段，难以准确识别灾变发生、发展及相互转化风险；

3、现有技术中预警结果与工程处治措施之间衔接不足，尚未形成面向排水、电渗迁盐、抽排、注浆、保温调节及交通限载等执行单元的联动控制机制，难以实现风险分级结果对处治动作的直接驱动；

4、现有技术普遍缺乏处治过程中的反馈修正与反诱发约束机制，难以避免抑制一种灾变却诱发另一种灾变的问题，不能满足盐渍土路基灾变风险动态调控与闭环控制的需求。

5、为解决上述技术问题，本发明提供了一种盐渍土路基盐胀—溶陷灾变的电渗联动控制方法，如图1所示，由控制器执行该方法的以下步骤：

6、s1、构建盐渍土路基的多层级水—热—盐—力状态感知体系。

7、沿盐渍土路基的纵向、横向及深度方向划分多个控制单元，并在路基表层或边沟区域采集各控制单元的多源状态数据，构建用于表征各控制单元沿深度方向状态梯度信息的水—热—盐—力状态向量。

8、优选的，各控制单元沿深度方向至少包括浅层盐胀敏感区、中层迁盐过渡区和深层溶陷敏感区，所述浅层盐胀敏感区用于获取盐分结晶隆胀相关状态数据，所述中层迁盐过渡区用于获取水盐迁移相关状态数据，所述深层溶陷敏感区用于获取盐胶结溶解软化及结构沉降相关状态数据。

9、优选的，所述多源状态数据包括在路基表层或边沟区域采集的入渗量、排水流量及环境边界条件数据；所述环境边界条件数据包括含水率、温度、电导率、基质吸力、孔隙水压力、竖向位移、沉降量、荷载响应和地下水位。

10、所述控制器对采集到的多源状态数据进行时间同步、异常值剔除、噪声滤波、缺失补偿和归一化处理，构建第个控制单元在时刻的水—热—盐—力状态向量，表达式为：

11、

12、其中，为含水率；为温度；为电导率；为基质吸力；为孔隙水压力；为隆胀量；为沉降量；为荷载响应；为入渗量；为地下水位；为排水流量。

13、优选地，所述控制器按照固定采样周期或事件触发方式刷新所述水—热—盐—力状态向量，以形成路基服役过程的连续时序状态矩阵。

14、s2、识别盐结晶前锋与溶蚀湿润前锋，并提取双前锋演化特征。

15、如图2所示，控制器基于水—热—盐—力状态向量识别各控制单元内的盐结晶前锋和溶蚀湿润前锋。其中，所述盐结晶前锋表示孔隙液盐分由溶解态向结晶态转变的主要界面位置，其可根据电导率梯度、温度梯度、基质吸力梯度和隆胀速率的融合特征确定；所述溶蚀湿润前锋表示入渗湿润及盐胶结溶解软化向路基内部推进的主要界面位置，其可根据含水率梯度、电导率下降率、孔隙水压力变化率和沉降速率的融合特征确定。

16、优选的，所述控制单元在时刻的盐结晶前锋和溶蚀湿润前锋分别表示为：

17、

18、

19、其中，和为基于加权融合、状态估计或训练模型的前锋反演函数；为隆胀速率；为沉降速率。

20、进一步地，控制器根据连续时刻前锋位置变化计算盐结晶前锋与溶蚀湿润前锋的盐结晶前锋迁移速度和溶蚀湿润前锋迁移速度；当变化量小于预设距离阈值时，将对应的控制单元标记为双前锋耦合单元，以表征盐胀与溶陷可能发生相互转化或耦合放大的高敏感区域。

21、s3、构建盐胀风险指数、溶陷风险指数及耦合转化指数。

22、所述控制器基于水—热—盐—力状态向量以及包括盐结晶前锋、溶蚀湿润前锋、盐结晶前锋迁移速度和溶蚀湿润前锋迁移速度的双前锋参数，分别计算盐胀风险指数、溶陷风险指数及盐胀—溶陷耦合转化指数。

23、在本发明中，固定归一化尺度用于表示相应参数进入显著变化区间时的数值尺度，并非灾变状态判定阈值；当参数超过该尺度时按1限幅处理。全部归一化尺度在本发明的全部控制周期中保持不变，不根据单个控制单元的计算结果进行事后调整。

24、为消除各监测参数之间的量纲和数量级差异，参与风险指数加权计算的参数均进行限幅归一化处理。因此在计算盐胀风险指数、溶陷风险指数及盐胀—溶陷耦合转化指数的过程中，对于数值越大表示风险越高的非负参数，其归一化值按照下式计算：

25、

26、对于可能具有正负方向但以其变化幅值表征风险的参数，其归一化值按照下式计算：

27、

28、其中，为对应参数的固定归一化尺度。归一化后的各参数均处于0至1范围内，当参数超过对应固定归一化尺度时，其归一化值取1，以避免单一异常参数对综合风险指数产生过度支配。

29、优选的，所述盐胀风险指数依据盐结晶压力潜势、电导率梯度、温度梯度、隆胀速率及冻融循环强度构建，其表达式为：

30、

31、其中，为归一化盐结晶压力潜势；为归一化电导率梯度；为归一化温度梯度；为归一化隆胀速率；为归一化冻融循环强度；为权重系数。

32、在本发明中，直接表征孔隙溶液由过饱和状态向盐晶体析出状态转化的驱动力，因而赋予最高权重0.32；反映盐分沿深度方向的富集程度，反映盐结晶作用后的直接变形响应，二者分别赋予权重0.20；反映盐分溶解度及结晶条件变化，赋予权重0.18；属于累积性修正参数，赋予权重0.10。上述权重之和为1，并在全部控制单元中固定使用。

33、进一步地，所述盐结晶压力潜势优选按照下式计算：

34、

35、其中，为气体常数；为盐晶体摩尔体积；为孔隙液盐浓度；为温度下的盐饱和浓度。

36、归一化盐结晶压力潜势按照如下固定尺度进行归一化，即：

37、

38、以路基深度增加方向为正方向，设候选盐结晶前锋位置上方和下方的监测深度分别为和，则所述归一化电导率梯度按照下式计算：

39、

40、所述归一化温度梯度按照下式计算：

41、

42、当时，表示候选前锋下方土层的电导率高于上方土层，前锋下方具有较强的含盐孔隙水供给；当时，表示候选前锋上方土层温度低于下方土层，形成有利于含盐孔隙水向低温浅层迁移并析晶的温度条件。因此，仅将上述沿深度方向为正的电导率梯度和温度梯度计入盐胀风险指数；当对应梯度小于或等于零时，其盐结晶方向贡献取零。

43、盐结晶前锋位置处的实际温度和孔隙液盐浓度对结晶驱动力的影响，已通过盐结晶压力潜势表征。所述归一化电导率梯度和归一化温度梯度用于表征高盐孔隙水供给区与低温析晶区之间的方向性空间条件。

44、归一化隆胀速率和归一化冻融循环强度按如下公式计算：

45、

46、其中，为对应统计周期内的有效冻融或盐分结晶循环次数。

47、优选的，所述溶陷风险指数依据溶蚀湿润前锋迁移速度、盐胶结损失率、孔隙水压力变化量、沉降速率及动刚度衰减量构建，其表达式为：

48、

49、其中，为归一化溶蚀湿润前锋速度；为归一化盐胶结损失率；为归一化孔隙水压力变化量；为归一化沉降速率；为归一化动刚度衰减量；为权重系数。

50、在本发明中，直接反映湿润溶蚀区向路基内部的扩展程度，赋予权重0.24；反映盐胶结结构的直接损失程度，赋予权重0.22；反映结构软化后的直接变形响应，赋予权重0.20；反映入渗过程中的水力扰动，赋予权重0.18；反映路基整体承载性能的滞后变化，赋予权重0.16。上述权重之和为1，并在全部控制单元中固定使用。

51、进一步地，所述盐胶结损失率优选按照下式计算：

52、

53、其中，为时间间隔；为防止分母为零的修正量；为控制单元在时刻的电导率。

54、上述各参数按照如下固定尺度进行归一化，即：

55、

56、优选的，所述盐胀—溶陷耦合转化指数为无量纲综合指数，用于同时表征盐胀风险、溶陷风险、双前锋空间接近程度以及灾变状态动态转换程度，其表达式为：

57、

58、其中，为盐结晶前锋与溶蚀湿润前锋的重叠度；为灾变状态转换敏感度；为权重系数。

59、进一步地，重叠度优选按照下式计算：

60、

61、其中，为目标控制厚度；

62、所述盐结晶前锋和溶蚀湿润前锋均位于目标控制厚度内，因而重叠度为0至1之间的无量纲量；当前锋间距减小时，重叠度增大，表示盐胀作用区与溶陷作用区的空间耦合程度增强。

63、在本发明中，盐胀风险指数、溶陷风险指数、重叠度和灾变状态转换敏感度均为取值范围为0至1的无量纲量，因此盐胀—溶陷耦合转化指数亦为取值范围为0至1的无量纲量。

64、在本发明中，权重系数在全部控制单元及不同灾变状态下固定使用，其取值分别为0.35、0.25、0.20和0.20。其中，盐胀风险指数和溶陷风险指数作为两类直接灾变风险，共占权重0.60；重叠度和灾变状态转换敏感度分别表征空间耦合和动态转换，共占权重0.40。在本发明针对的硫酸盐—氯盐型盐渍土路基中，盐分结晶产生的隆胀和微裂隙为后续浸润溶解及结构软化提供通道，故盐胀风险指数的权重设为0.35，溶陷风险指数的权重设为0.25；空间重叠特征与动态转换特征属于相互独立且作用层级相同的耦合修正因素，二者的权重均设为0.20，各权重之和为1，并在全部控制单元中固定使用。

65、在本发明中，盐胀—溶陷耦合转化指数并非单一物理参数的测量值，而是用于灾变状态排序和分级判识的无量纲综合状态指标。其中：

66、盐胀风险指数反映盐胀本身的危险程度；溶陷风险指数反映溶陷本身的危险程度；重叠度反映盐结晶前锋和溶蚀湿润前锋的空间接近程度；灾变状态转换敏感度反映双前锋相对迁移及双风险同步变化的动态程度。

67、当盐胀风险指数或溶陷风险指数增大时，表示对应单一灾变风险提高；当重叠度增大时，表示两个作用界面在空间上相互接近；当灾变状态转换敏感度增大时，表示前锋相对迁移和双风险同步变化加快。因此，盐胀—溶陷耦合转化指数越大，表示盐胀与溶陷由相对独立状态向空间耦合和动态转换状态发展的可能性越高。

68、所述灾变状态转换敏感度用于表征盐结晶前锋与溶蚀湿润前锋的相对迁移程度和，以及盐胀风险与溶陷风险在相邻风险更新周期内的同步变化程度。

69、为消除前锋迁移速度项与风险指数变化率项之间的量纲差异，分别对二者进行无量纲化处理，具体如下：

70、设为相邻两次风险更新的时间间隔，为目标控制厚度，前锋相对迁移分量按照下式计算：

71、

72、风险同步变化分量按照下式计算：

73、

74、其中，风险指数变化率采用相邻风险更新时刻的差分值计算，即：

75、

76、所述灾变状态转换敏感度按照下式计算：

77、

78、其中，、及均为无量纲量，取值范围均为0至1；系数0.5和0.5分别表示前锋相对迁移特征与双风险同步变化特征在灾变状态转换判识中具有相同的作用层级。

79、优选地，所述权重系数、及可依据历史灾变样本、专家经验、熵权分析、贝叶斯更新或机器学习训练结果确定。

80、s4、基于滞回分级机制完成灾变状态判识与预警输出。

81、所述控制器依据所述盐胀风险指数、溶陷风险指数和盐胀—溶陷耦合转化指数，采用滞回分级方式将各控制单元的灾变状态判识分级为稳定状态、盐胀主导状态、溶陷主导状态、复合灾变状态和处治冲突状态中的一种或多种。

82、优选的，所述控制器对各风险等级分别设置上升阈值和下降阈值，在风险指数升高时采用上升阈值触发更高等级预警，在风险指数降低时采用低于所述上升阈值的下降阈值解除或降低预警等级，以抑制由短时降雨、融雪、昼夜温差或交通荷载扰动引起的频繁跳级。

83、进一步地，当所述盐胀风险指数超过盐胀主导阈值且所述溶陷风险指数低于溶陷主导阈值时，判定为盐胀主导状态；当所述溶陷风险指数超过溶陷主导阈值且所述盐胀风险指数低于盐胀主导阈值时，判定为溶陷主导状态；当所述盐胀风险指数和溶陷风险指数同时较高或所述盐胀—溶陷耦合转化指数超过耦合阈值时，判定为复合灾变状态；当某一处治动作导致非目标灾变风险诱发增量快速升高时，判定为处治冲突状态。所述控制器将判识结果输出为风险级别、风险类型及对应的推荐处治模式。

84、在本发明中，盐胀主导阈值和溶陷主导阈值均为0.60，非目标灾变低风险阈值为0.30，耦合阈值为0.55。盐胀风险指数、溶陷风险指数及盐胀—溶陷耦合转化指数均为0至1范围内的无量纲量。将0.60设置为单一灾变的盐胀主导阈值和溶陷主导阈值，用于确认某一类灾变的综合风险贡献已超过完整风险尺度的60%；将0.30设置为非目标灾变低风险阈值，用于确认另一类灾变尚未形成明显主导作用；将0.55设置为耦合阈值，其高于0.50的中间值而低于0.60的主导阈值，用于在单一灾变达到完全主导之前识别双前锋空间接近和双风险同步变化形成的耦合趋势。

85、s5、构建面向多执行机构的处治联动控制向量并进行优化求解。

86、所述控制器根据所述灾变状态生成处治联动控制向量，表达式为：

87、

88、其中，为排水流量；为排水阀门开度；为电渗电场强度；为电渗极性切换周期；为抽排流量；为注浆流量；为注浆压力；为保温或加热功率；为交通限载等级。

89、优选的，当灾变状态为盐胀主导状态时，所述处治联动控制向量优先调用排水、电渗迁盐、抽排和保温或加热控制量，以抑制浅层结晶扩展和水盐上移；当灾变状态为溶陷主导状态时，所述处治联动控制向量优先调用分级排水、低压注浆和交通限载控制量，以抑制结构塌陷和软化层扩展；当灾变状态为复合灾变状态时，所述处治联动控制向量按照将控制单元含水率维持在预设安全范围内、电渗迁盐、抽排集盐液和分区低压注浆的顺序生成；当灾变状态为处治冲突状态时，所述控制器停止造成非目标灾变风险诱发增量超过预设阈值的处治动作，并重新求解所述处治联动控制向量。

90、进一步地，所述控制器采用滚动时域优化方式，在含水率安全窗约束、变形速率约束（隆胀速率约束和沉降速率约束）、执行机构输出限值约束及反诱发约束下对所述处治联动控制向量进行滚动优化求解。

91、进一步地，所述控制器每2h完成一个滚动控制周期，预测时域设为12h，预测步长为2h，预测步数h=6。以当前控制时刻记为

t，以

t+k表示预测时域内第

k个预测时刻，其中。

92、控制器将当前控制时刻的风险状态记为：

93、

94、将处治联动控制向量的各分量按照各自允许输出下限和允许输出上限进行归一化，得到归一化控制向量为：

95、

96、对于除电渗极性切换周期以外的控制分量，归一化值按照下式计算：

97、

98、由于电渗极性切换周期越短表示控制作用越强，其归一化值按照下式计算：

99、

100、各归一化控制分量的取值范围均为0至1。

101、控制器采用最近12个已完成滚动控制周期的风险状态和处治联动控制数据，建立风险状态的一阶仿射预测模型，即：

102、

103、其中，为风险自然演化项；为风险状态转移矩阵；为处治联动控制响应矩阵。

104、设最近12个已完成控制周期对应的风险状态和归一化控制向量分别为至和至，然后构建矩阵为：

105、

106、所述预测模型参数按照下式计算，即：

107、

108、其中，为正则化项，用于保证矩阵求逆的稳定性。

109、对于任一候选处治联动控制方案，以当前实测风险状态作为初始值，即：

110、

111、并按照下式在预测时域内递推计算：

112、

113、其中，表示将计算结果限定在0至1范围内。

114、由此得到：

115、

116、其中，、、分别为预测时刻的盐胀风险指数预测值、溶陷风险指数预测值和盐胀—溶陷耦合转化指数预测值。

117、控制向量变化量为归一化控制向量各分量相对于前一预测时刻的平均变化幅值，按照下式计算：

118、

119、因此，、、、和均为取值范围为0至1的无量纲标量。

120、所述滚动优化的平均目标函数为：

121、

122、其中，为预测时域长度；为预测时刻的盐胀风险指数预测值；为预测时刻的溶陷风险指数预测值；为预测时刻的盐胀—溶陷耦合转化指数预测值；为预测时刻相对于前一控制周期的处治联动控制向量变化量；为预测时刻的施工扰动代价或交通影响代价；为权重系数。

123、在本发明中，盐胀风险、溶陷风险和耦合转化风险属于风险抑制目标，三者的权重之和为0.80；盐胀风险和溶陷风险属于两类直接灾变风险，权重均设为0.25；耦合转化指数同时表征双前锋空间接近和两类灾变动态转换，权重设为0.30；控制向量变化量用于限制相邻控制周期内执行机构输出突变，施工扰动或交通影响代价用于限制处治强度及其工程影响，二者权重均设为0.10。上述五项权重之和为1，并在全部控制单元、全部预测周期及三类灾变状态下固定使用。

124、对于每一候选处治联动控制方案，控制器将该候选方案的首个控制步向量作为当前控制时刻的候选输出，并在预测时域内保持其主要控制参数不变；电渗极性按照所述候选方案规定的切换周期执行。控制器分别计算各候选方案对应的目标函数值，在满足含水率安全窗约束、隆胀速率约束、沉降速率约束、执行机构输出限值约束及反诱发约束的候选方案中，选择目标函数值最小的方案，并将其首个控制步向量作为当前控制时刻实际输出的。下一滚动控制周期重新采集状态数据、更新预测模型并重新求解。

125、优选的，所述约束条件至少包括：

126、

127、

128、

129、

130、

131、其中，为当前控制时刻；为预测时域内的第个预测步序号；为预测时域内对应的预测时刻；和为含水率安全窗边界；为允许隆胀速率上限；为允许沉降速率上限；和分别为处治联动控制向量各分量的允许输出下限和上限；为预测时刻的控制单元含水率预测值；为预测时刻的控制单元隆胀速率预测值；为预测时刻的控制单元沉降速率预测值；为预测时刻的处治联动控制向量预测值；预测时刻的非目标灾变风险增量预测值；为反诱发阈值。

132、所述反诱发约束用于限制任一处治动作在抑制一种灾变的同时显著诱发另一种灾变，从而保证控制策略具有联动协调性。

133、s6、执行处治动作并进行反馈修正。

134、如图3所示，控制器根据求解得到的处治联动控制向量实施处治动作，在每一轮控制执行结束后，所述控制器重新采集处治后的水—热—盐—力状态向量，计算盐胀风险指数、溶陷风险指数、盐胀—溶陷耦合转化指数的风险下降率以及非目标灾变风险诱发增量，对灾变状态的分级阈值和处治联动控制向量的求解参数进行自适应修正。

135、优选的，所述风险下降率可表示为：

136、

137、

138、

139、其中，、、分别为盐胀风险指数、溶陷风险指数和盐胀—溶陷耦合转化指数的风险下降率；、、为处治前对应的各风险指数；、、为处治后对应的各风险指数。

140、当所述风险下降率低于预设下限或所述非目标灾变风险诱发增量高于预设上限时，所述控制器自动提高控制约束等级或重新切换处治模式，以形成“状态感知—前锋识别—风险分级—联动控制—反馈修正”的闭环控制流程。

141、上述电渗联动控制方法的实现依托于本发明所提出的电渗联动控制系统，如图4和图5所示，该系统包括现场路基对象层、控制与计算层和执行与反馈层。其中：

142、所述现场路基对象层包括设置于路基监测控制对象中的浅层盐胀敏感区、中层迁盐过渡区和深层溶陷敏感区，并在所述浅层盐胀敏感区布设含水率传感器、温度传感器、电导率传感器和竖向位移监测单元，在所述中层迁盐过渡区布设含水率传感器、电导率传感器、基质吸力传感器和孔隙水压力传感器，在所述深层溶陷敏感区布设孔隙水压力传感器、沉降监测单元、荷载响应监测单元及必要的地下水位监测单元。

143、所述执行与反馈层包括作为水盐调控单元的排水支路、电控阀、电渗电极和集盐抽排井；以及作为结构处治单元的注浆管；以及作为辅助调节单元的浅层加热带和交通诱导单元。

144、所述控制与计算层包括与现场路基对象层建立通信连接的数据传输单元，还包括中心控制平台以及构成边缘控制器的前锋识别与状态解析模块、风险计算与分级预警模块、联动控制与反馈修正模块。

145、所述联动控制与反馈修正模块输出处治联动控制向量，用于将控制指令输出至执行单元与反馈层。

146、进一步地，所述控制器根据求解得到的处治联动控制向量，联动控制排水支路、电控阀、电渗电极、集盐抽排井、注浆管、浅层加热带以及交通诱导单元中的至少两种实施处治动作。

147、进一步地，所述处治联动控制向量中的排水流量和排水阀门开度对应控制排水支路及电控阀，电渗电场强度和电渗极性切换周期对应控制电渗电极，抽排流量对应控制集盐抽排井，注浆流量和注浆压力对应控制注浆管，保温或加热功率对应控制浅层加热带，交通限载等级对应控制交通诱导单元。

148、进一步地，各模块可集成于同一工业控制器、嵌入式边缘计算终端或中心控制平台中，也可采用分布式架构协同运行。

149、借由上述技术方案，本发明提供了一种盐渍土路基盐胀—溶陷灾变的电渗联动控制方法及系统，至少具备以下有益效果：

150、1、本发明通过引入盐结晶前锋、溶蚀湿润前锋以及盐胀风险指数、溶陷风险指数和盐胀—溶陷耦合转化指数，实现了对盐渍土路基盐胀—溶陷灾变状态的统一判识，相较于仅依赖单一监测参数进行判断的方式，更便于反映两类灾变的演化过程及其相互转化关系。

151、2、本发明将风险分级结果与排水、电渗迁盐、抽排、注浆、保温调节及交通限载等处治动作进行联动，并设置反馈修正与反诱发约束，使处治过程能够根据路基状态变化进行调整，从而增强预警结果与工程处治之间的衔接性。

152、3、本发明能够基于多源状态感知结果完成盐结晶前锋与溶蚀湿润前锋识别，准确计算盐胀风险指数、溶陷风险指数及盐胀—溶陷耦合转化指数，并在反诱发约束下生成合适的处治联动控制向量，实现对盐渍土路基盐胀风险的动态控制与闭环调节。