土体冻融特性试验研究现状与思考

摘要

冻融试验是获取冻土物理力学参数、评估冻土工程特性的重要手段。从冻土水热参数、力学参数、冻胀机制和融沉机制4个方面对土体冻融特性试验研究进行综述,对主要水热力参数的试验方法和试验设备进行汇总说明,对理论模型的发展过程及试验验证进行归纳整理。试验装置的变温控制性能是影响冻土试验数据质量的重要因素,但当前高精度冷却液循环控温设备的国产化程度较低,高性能冻融试验系统仍主要依赖进口。因此在开展冻土试验和理论研究的同时,对于试验设备的研发工作同样需引起重视。由神经网络–PID算法和热电制冷模块组成的固态控温系统可以解决试验装置的变温控制问题。固态控温系统的高变温控制性能具备模拟复杂冻结过程的能力。将其与新型传感技术结合,如光纤压力传感技术、线阵CCD扫描成像技术,可以为冻土研究提供新的试验方案,以此促进土体冻融机制研究,为我国寒区工程建设提供参考。