摘要: 为测试岩土体在冻融过程中温度场、冻胀力、冻融变形等物理量随温度的变化过程,研制了具有加载、冷量控制、温度场测试、三维应力测试和三维应变测试等多种功能的冻土模型试验系统。该试验系统由模型箱、加载系统、冷冻系统、温度测试系统、三维冻胀力测试系统、三维冻胀变形测试系统等部分组成。模型箱由大尺寸槽钢通过螺栓连接而成,可保证内置土体在冻胀时箱体不发生变形。加载设备由6个300 k N千斤顶组成,可对土体施加竖向荷载。冷冻系统由冷冻机、冻结器及连接管路组成,可调节出口冷媒温度和冷媒流量。温度测试系统由23个温度传感器组成,可测试箱体内任意时刻任意位置处土体的温度。自制的三维冻胀力测试装置由位于不同方向上的6个高精度土压力盒组成,能测试岩土体在冻融过程中一点的三维应力状态。自制的三维应变测试装置由位于不同方向上的12个应变片组成,能测试土在冻融过程中一点的三维应变状态。针对天津地铁5号线某联络通道冻结法施工遭遇粉土的模型试验表明:该试验系统具有组装灵活、操作简单、性能稳定可靠、测试参数全面准确等特点。