一种非饱和路基土冻融循环模型试验系统技术方案

技术编号:26476904 阅读:36 留言:0更新日期:2020-11-25 19:19
本发明专利技术的一种非饱和路基土冻融循环模型试验系统涉及一种冻融循环试验装置,目的是为了克服现有冻融循环试验装置不能够真实准确地反映实际冻融循环过程中温度、水分及荷载的综合影响的问题,装置包括试验仓、控制系统和数据采集系统,试验仓包括套筒、保温体和透水部;套筒内装载有试件,侧壁密封包裹有保温体,底部设置有透水部;控制系统包括温度控制系统、水分控制系统和荷载控制系统;温度控制系统包括控温室、上控温盘和下控温盘;控温室罩设于试验仓外部;上控温盘和下控温盘分别设于套筒顶部和底部;水分控制系统通过补水管与试件的底部连通;荷载控制系统设于套筒的顶部;数据采集系统包括温度采集系统、水分采集系统和位移采集系统。

【技术实现步骤摘要】
一种非饱和路基土冻融循环模型试验系统
本专利技术涉及一种冻融循环试验装置,具体涉及一种测量非饱和土的水、热、力参数的冻融循环试验装置。
技术介绍
我国季节性冻土地区分布广泛,面积达513.7万km2,占全国总面积53.5%,遍及我国中、北部10余个省市。周期性的冻结和融化作用是引发路基土水分迁移的主要因素。水分迁移会改变路基土的非饱和状态,使土体强度下降,稳定性降低,甚至出现冻胀现象,严重影响着路基工程的使用性能,是国内外学者关注的热门工程问题。路基土中的水分由土体势能高的位置流向土体势能低的位置流动。在土体冻结过程中,冻结区域附近的水分向冻结锋面附近移动;在融化过程中,已融化区域的水分同样存在着向未融化层迁移的现象。故在连续的冻结、融化作用下,土体内部存在着明显的水分迁移、积聚现象。这类反复的水分迁移作用,改变了土体内部构造,减小了路基强度、稳定性。当水分积累到一定程度时,路基甚至会出现冻胀现象。道路工程由于沿线跨度长、直接暴露于自然环境中,成为了水分迁移影响的主要工程之一。特别是位于季节性冻土区的道路工程,在反复的冻结和融化作用下,路基中水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非饱和路基土冻融循环模型试验系统,包括试验仓,所述试验仓包括上下开口的套筒(1-1)、保温体(1-2)和透水部(1-3);/n所述套筒(1-1)内装载有试件,该套筒(1-1)的侧壁密封包裹有所述保温体(1-2),底部设置有透水部(1-3);/n其特征在于,试验系统还包括控制系统和数据采集系统;/n所述控制系统包括温度控制系统、水分控制系统(3)和荷载控制系统;/n所述温度控制系统包括控温室(2-1)、上控温盘(2-2)和下控温盘(2-3);/n所述控温室(2-1)罩设于试验仓外部,用于初步控制试验仓的试验环境温度;/n所述上控温盘(2-2)设于套筒(1-1)顶部,用于对试件的顶部温度进...

【技术特征摘要】
1.一种非饱和路基土冻融循环模型试验系统,包括试验仓,所述试验仓包括上下开口的套筒(1-1)、保温体(1-2)和透水部(1-3);
所述套筒(1-1)内装载有试件,该套筒(1-1)的侧壁密封包裹有所述保温体(1-2),底部设置有透水部(1-3);
其特征在于,试验系统还包括控制系统和数据采集系统;
所述控制系统包括温度控制系统、水分控制系统(3)和荷载控制系统;
所述温度控制系统包括控温室(2-1)、上控温盘(2-2)和下控温盘(2-3);
所述控温室(2-1)罩设于试验仓外部,用于初步控制试验仓的试验环境温度;
所述上控温盘(2-2)设于套筒(1-1)顶部,用于对试件的顶部温度进行精确的控制;
所述下控温盘(2-3)设于套筒(1-1)底部,用于对试件的底部温度进行精确的控制;
所述水分控制系统(3)通过补水管与试件的底部连通,用于对试件进行补水;
所述荷载控制系统设于套筒(1-1)的顶部,用于对试件施加应力;
所述数据采集系统包括温度采集系统、水分采集系统和位移采集系统;
所述温度采集系统,用于采集试件不同点位的温度数据;
所述水分采集系统,用于采集试件不同点位的含水率数据;
所述位移采集系统,用于实时监测试件的竖向位移数据。


2.根据权利要求1所述的一种非饱和路基土冻融循环模型试验系统,其特征在于,水分控制系统(3)为马氏瓶补水装置,用于对试件进行无压补水。


3.根据权利要求1所述的一种非饱和路基土冻融循环模型试验系统,其特征在于,所述温度控制系统还包括上循环控温箱(2-4)和下循环控温箱(2-5),且所述上循环控温箱(2-4)和下循环控温箱(2-5)均为酒精式低温冷却循环箱;
所述上循环控温箱(2-4)的通过冷媒循环管与上控温盘(2-2)连通,用于对上控温盘(2-2)进行温度控制;
所述下循环控温箱(2-5)的通过冷媒循环管与下控温盘(2-3)连通,用于对下控温盘(2-3)行温度控制。


4.根据权利要求1所述的一种非饱和路基土冻融循环模型试验系统,其特征在于,荷载控制系统包括龙门(4-1)、应力施加装置(4-2)、应力控制器(4-3)和应力底座(4-4);
所述龙门(...

【专利技术属性】
技术研发人员:张锋刘天赐周志唐康为冯德成王东升
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:黑龙江;23

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