高压冻土冻胀融沉测试系统多场耦合冻土力学特性试验

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济南旭联仪器设备有限公司

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一、产品介绍

多维多场耦合高压冻土冻胀融沉试验装置是面向冻土工程领域的高精度试验设备，可实现多场耦合条件下冻土冻胀、融沉特性的模拟测试。装置集成加载、补水、温控、传感与控制等多个系统，能够精准模拟冻土所处的应力场、温度场、渗流场环境，通过分层布设的传感器组实时采集试验数据，可全面评估不同环境条件下冻土的冻胀融沉行为，为冻土地区工程建设、灾害防治等提供真实可靠的试验依据，填补了高压工况下多场耦合冻土试验设备的技术空白。

二、技术参数

温控范围：恒温槽A：-30℃~-5℃；恒温槽B：0℃~室温

温控介质：乙二醇与水按1:1比例混合的水浴液

加载方式：垂直向下施压，模拟上覆荷载

传感监测：温湿度、孔隙水压力、压力、位移等参数实时采集

试验箱材质：不锈钢材质，外表面及恒温箱接触部位设保温材料

控温系统：多通道温度调节控制装置，支持多恒温箱独立控温

补水系统：配备蠕动泵，实现试验过程中土体的精准补水

三、设备组成

多维多场耦合高压冻土冻胀融沉试验装置主要由加载框架、加载系统、补水系统、温控系统、控制系统、试验箱和传感器组七大部分组成，各部分功能及构成如下：

1.加载框架：提供稳定的试验支撑结构，配备上反力板，用于固定加载系统。

2.加载系统：安装于上反力板，由施压机构、压柱、压杆、压板构成，可向土柱施加垂直荷载；压力传感器布置于压柱与压杆之间，实时反馈荷载数据。

3.补水系统：以蠕动泵为核心动力部件，通过管道与试验箱连通，实现对土体的定量补水，模拟天然冻土的水分补给条件。

4.温控系统：包含多通道温度调节控制装置、恒温槽A、恒温槽B及多层结构的恒温水箱；恒温水箱由多个不锈钢恒温箱自上而下堆叠而成，外表面及箱间接触部位均设保温材料；恒温箱顶层连接弹性袋子，其底板设匹配孔洞，弹性袋子底部与压板接触，压板下压可使弹性袋子与土体顶部透水石贴合。

5.控制系统：作为装置的核心控制单元，与加载系统、温控系统、补水系统及传感器组电连接，实现试验参数的设定、试验过程的自动控制和数据的采集、存储与分析。

6.试验箱：即恒温水箱，为冻土试样提供试验空间，可通过阀门切换与恒温槽A、B的连接，实现不同温度场的模拟。

7.传感器组：包括温湿计、孔隙水压力计、压力传感器、位移计；温湿计和孔隙水压力计通过对应贯穿孔分层布置于土体内部，压力传感器、位移计布置于加载系统，所有传感器均与控制系统相连，实现多参数同步监测。

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