陕西时宇冻土冻融压缩试验机

试验内容： 

1.测量砂土或黏土试样在侧向受约束条件下，竖向在自由状态下的冻胀量或冻胀力的测试。 

2.测量砂土或黏土试样在侧向受约束条件下，竖向在恒定载荷状态下的冻胀量或冻胀力的测试。 

试验目的： 

针对以上测试，对于不同含水率的砂土或黏土，在不同底部温度、不同顶部温度及不同环境温度条件下，通过人工模拟干预补水，土体在以上相关因素条件下，土体的冻胀量或冻胀力将会不同。 

试验组成内容: 

1. 土体自由状态或恒定载荷条件的实现及工程量测量。 

1.1 土体竖向恒定载荷的实现 

1.2 土体恒定载荷状态下的土体力学性能的测量及控制 

2. 土体环境温度、顶部温度及底部温度的测量与控制 

3. 土体沿纵向不同端面处土体中心处温度的测量及采集。 

试样内部温度采用在纵向依次排列多个高温度探头，通过多路巡检仪实时测量各点温度及通过上位机将试验过程中的各温度数值实时记录并显示。 

4. 土体在不同竖向载荷条件下的人工干预补水。 

补水加压装置系统:通过加压装置，将其中的水提高压力，在垂直方向受载的情况下，让高压水慢慢渗入到土体内部，在装置上安装有高压球阀，可完成切换是否进行补水管路。土体的性质不同，竖向载荷的大小不同，从而高压水的压力也不同。 

土体冻胀融沉整个过程分析： 

以上冻胀融沉整个过程参数变化及土体性质结构变化分析：约定土体高度增加对应变形测量数值减小。

A->B过程：按设置的恒定载荷，通过电机系统加载到某个设置的恒定的载荷时对应的土体的变形情况，即为土体预压过程。 

B->C过程：为土体固结稳定过程，在C点认为土体已达到变形稳定。 

C->D过程：对应试验步骤的第二步，开始对土体的环境温度、顶端温度及底端温度进行初始化状态设置，此过程因开始从室温变化到较低温度，相应的出现土体的冻缩现象。 

D->E过程：对应试验步骤的第三步，由土体的初始化温度开始变化到底温设置的更低的温度，同时以较小的水压力进行整个过程的补水，在整个过程中，土体的温度由底部向顶温逐步冻透过程，土体出现冻胀现象。 

E->F过程：整个土体冻透完毕后不再产生冻胀现象也即认为二次变形稳定过程。 

F->G过程：人为将土体的底端温度再次降低，土体的结构性质再次发生变化，二次出现冻胀现象。 

G->H过程：整个土体二次冻透完毕后不再产生冻胀现象也即认为第三次变形稳定过程。 

H->I过程：对应试验步骤中的第四步完成后，关闭环境温度、顶端温度及底端温度后，整个温度呈现升高趋势，原冻透的土体开始逐渐融化，此过程为土体的融化过程。

试验结论分析：

1．对于地下不同深度处的土体，其竖直方向要求恒定的载荷不同，也即认为土体固结所需要设定的载荷不同。 

2．对于不同深度处的土体，其含水率不同，因而产生的冻胀量或冻胀力也不同。 

3．对于砂土或黏土其土体的结构性质也完全不同。 

4．对于不同含水率的土体，其人工干预补水的量也不同。 

5．对于相同深度处的土体，因环境温度、顶部温度和底部温度的变化不同，其产生的冻胀量及冻胀力也完全不同。 

6．各种温度条件相同，不同深度处的土体，因其土体内部结构的不同，其产生的冻胀量及冻胀力也完全不同。 

7．对于相同含水率的土体，因环境温度、顶部温度和底部温度的变化不同，其产生的冻胀量及冻胀力也完全不同。 

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