CN113281375A - 一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法 - Google Patents

一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法，将热传导多功能旁压器放入预钻孔中，通过气源加压注水或循环水泵加压注水方式使热传导多功能旁压器特特制弹性膜与周围岩土体紧密接触；利用布置在特制弹性膜上的温度传感器可获取岩土体温度随时间变化的数据，求解岩土体的综合导热系数。通过控温系统、压力系统和一体化转换控制装置开启制冷循环至达到设定要求，通过低温循环液体吸收岩体的热量冻结岩体，记录系统压力和温度随时间的变化，得出岩土体在此温度下的冻胀参数。本发明解决了寒冷地区地下结构冻胀参数现场监测的滞后性问题，操作方便、测试效率高、测试成本低。

Description

一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法
技术领域
本发明属于岩土原位测试技术领域，尤其涉及一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法。
背景技术
岩土体热物性参数原位测试包含热探针法和热响应测试法，然而热探针法测试深度有限且无法测试坚硬岩土体的热物性参数，热响应测试法无法准确测试指定深度处岩土体的热物性参数；岩土体冻胀力现场监测需要在地下结构与岩土体之间预埋传感器监测岩土体的冻胀力，但该方法无法在施工之前进行检测，只能作为施工后检验设计合理性的手段，同时该方法监测周期长、监测成本高；岩土体热物性参数原位测试和冻胀力原位测试通常需要单独的测试设备分别进行测试，无法用同一种测试设备获取热物性参数和冻胀力参数，操作不方便、测试效率低。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种易于操作的岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法,包括以下步骤：
步骤1、通过同轴导压管将热传导多功能旁压器与一体化转换控制装置连接，将热传导多功能旁压器放入预先施工好的测试钻孔内；
步骤2、将循环液体流入阀和循环液体流出阀接通，试验加压/注水加压阀34关闭,试验/ 调零阀指向试验位置，排气阀在关闭位置、截止阀在连通位置。
步骤3、启动循环水泵，给仪器注水；
步骤4、关停循环水泵后热传导多功能旁压器的弹性膜中的循环液体逐渐回流至循环水箱，弹性膜收缩，待弹性膜恢复原状后，将试验/调零阀指向调零位置，待目测管液位到达“0”刻度后，关闭试验/调零阀；
步骤5、将排气阀打开，将试验/调零阀指向试验位置，待目测管液位下降至稳定，记录下其位移值S0备用。
步骤6、将排气阀、截止阀、循环液体流入阀、循环液体流出阀置于关闭位置，将试验加压/注水加压阀指向试验加压位置,用调压阀加压，待目测管液位稳定，热传导多功能旁压器的特制弹性膜完全贴紧孔壁，记下此时的压力值P1和位移值S1备用；
步骤7、关闭试验/调零阀，关闭试验加压/注水加压阀，松开调压阀，将截止阀、循环液体流入阀、循环液体流出阀置于接通位置；
步骤8、用贴在热传导多功能旁压器弹性膜外侧的温度传感器测定岩土体的温度，开启循环水泵，开启控温系统将恒温水箱中液体加热至指定温度；
步骤9、记录加热过程中热传导多功能旁压器周围岩土体的温度随时间变化的数据，根据无限长线热源理论，利用获取的数据反演岩土体的综合导热系数；
步骤10、关闭循环水泵1和控温系统，重复步骤2～步骤7步骤，开始测试冻胀参数；
步骤11、开启循环水泵1和控温系统将恒温水箱中液体制冷至指定温度；
步骤12、在循环过程中，监测系统压力的变化，如压力增大，则打开排气阀，将试验/ 调零阀指向试验位置，待压力降至于P1值时关闭试验/调零阀、排气阀，继续重复冷却循环；
步骤13、到达设定温度时，关闭循环水泵，关闭循环液体流入阀、循环液体流出阀，将试验/调零阀指向试验位置，排气阀打开，待测管液位稳定后关闭排气阀，记录下此液位值S2。
步骤14、将试验加压/注水加压阀指向试验加压位置，用调压阀加压，使液位值下降到S1值时，记录下此时的压力值P2；
步骤15、计算P2－P1即为此温度下的冻胀力，S2－S1通过体积换算为冻胀变量。
进一步的，在步骤3中循环水泵上的分流阀在半开位置，当液体从循环回水管中满液无气泡流出时停止循环水泵。
进一步的，岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法的实施采用一体化多功能岩土体热力性能原位测试仪，所述一体化多功能岩土体热力性能原位测试仪包括：热传导多功能旁压器、一体化转换控制装置、压力系统以及控温系统；所述热传导多功能旁压器通过同轴导压管与一体化转换控制装置连接，压力系统和控温系统分别和一体化转换控制装置连接。
进一步的，所述热传导多功能旁压器为圆柱体结构，由内向外依次设有中空腔、内侧不锈钢层、热探头回水管、外侧不锈钢层、热探头进水管以及弹性膜，在热探头回水管的外侧包裹有保温填充物。
进一步的，所述压力系统包括：高压气源和循环水泵；所述高压气源和循环水泵分别与一体化转换控制装置连接。
进一步的，所述控温系统包括：循环水箱、恒温水箱、温度传感器以及数据采集器；所述循环水箱设置于恒温水箱内部，所述温度传感器设置在热传导多功能旁压器的弹性膜外侧，温度传感器和数据采集器连接。
进一步的，所述一体化转换控制装置包括控制柜，在控制柜上设有压力表、目测管控制阀门以及连接接口，所述一体化转换控制装置通过连接接口分别和循环水泵、热传导多功能旁压器、循环水箱以及高压气源连接。
进一步的，所述控制阀门包括截止阀、排气阀、试验加压/注水加压阀、试验/调零阀、循环液体流出阀、循环液体流入阀以及调压阀；所述试验/调零阀在试验位置时用于注水和试验操作，在调零位置时用于调节目测管液位至零刻度；所述连接接口包括循环进接口、导压管接口、循环回接口、水箱加压接口以及气源接口；循环进接口与循环水泵连接，导压管接口通过轴导压管与热传导多功能旁压器连接，循环回接口与循环水箱连接，水箱加压接口连接循环水箱，源接口连接高压气源。
进一步的，所述保温填充物位于内侧不锈钢层与外侧不锈钢层之间所形成的密闭的保温腔内。
进一步的，在热传导多功能旁压器的两端还设有内压环和外压环，内压环紧贴外侧不锈钢层设置，弹性膜盖住内压环，外压环位于内压环的下方，压在弹性膜外侧，弹性膜的两端分别被压在各端的内压环和外压环之间，在内压环的上方设有压环螺母，在压环螺母的外侧设有端护套以将压环螺母、内压环、外压环以及弹性膜的两端套住，在端护套的上端设有压紧螺母，在压紧螺母上方设有管靴。
本发明有益效果如下：
本发明可快速准确测试指定深度岩土体的热物性参数，其精度高于室内热物性测试方法；本发明解决了热探针无法测试坚硬岩体的缺陷，以及弥补了传统热响应试验无法测试指定深度岩土体热物性参数的不足；本发明可快速准确测试岩土体的冻胀参数，并可直接用于寒冷地区地下结构的设计计算；本发明解决了寒冷地区地下结构冻胀参数现场监测的滞后性问题，操作方便、测试效率高、测试成本低。
附图说明
图1为本发明所采用的的一体化多功能岩土体热力性能原位测试仪结构示意图；
图2为本发明中热传导多功能旁压器的剖面图；
图3为本发明中的一体化转换控制装置示意图。
图中：循环水泵1、抽水管2、分流回水管3、循环进水管4、加压管5、循环回水管6、恒温水箱7、循环水箱8、热传导多功能旁压器9、热探头进水管10、热探头回水管11、温度传感器12、导线13、数据采集器14、一体化转换控制装置15、气源管16、高压气瓶17、管靴18、19压紧螺母19、端护套20、螺母21、内压环22、外压环23、特制弹性膜24、外侧不锈钢层25、保温填充物26、内侧不锈钢层27、目测管28、压力表29、截止阀30、排气阀31、试验/压和注水加压阀32、试验和调零阀33、循环液体流出阀34、循环液体流入阀35、调压阀36、循环进接口37、导压管接口38、循环回接口39、水箱加压接口40、气源接口41、控制柜42。
具体实施方式
为了进一步描述本发明的技术特点和效果，以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。
如图1-3所示，本发明一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法采用的是一种一体化多功能岩土体热力性能原位测试仪，包括热传导多功能旁压器9、一体化转换控制装置 16、循环水箱8、恒温水箱7、温度传感器12、数据采集器14、循环水泵1、高压气源18、导线13和压力管路。温度传感器12安装在弹性膜25外侧，通过导线13与数据采集器14连接，用于监测温度随时间变化的数据。循环水泵1提供测试所需的循环液体，通过压力管路分别与循环水箱8和一体化转换控制装置16连接；恒温水箱7加热(或制冷)液体，保证放置于其中的循环水箱8中的液体达到设定温度；一体化转换控制装置16控制有压循环液体和高压气体流入然后给热传导多功能旁压器9加压注水，通过阀门控制压力管路实现试验测试功能。
其中，热传导多功能旁压器9如图2所示，整体呈圆柱形状，由内向外依次为中空腔29、内侧不锈钢层28、热探头回水管11、外侧不锈钢层26、热探头进水管10以及弹性膜25，在热探头回水管11的外侧包裹有保温填充物27。在热传导多功能旁压器9的两端还设有内压环23和外压环24，内压环23紧贴外侧不锈钢层26设置，弹性膜25盖住内压环23，外压环 24位于内压环的下方，压在弹性膜25外侧，弹性膜25的两端分别被压在各端的内压环23 和外压环24之间，在内压环23的上方设有压环螺母22，在压环螺母22的外侧设有端护套 21以将压环螺母22、内压环23、外压环24以及弹性膜25的两端套住，在端护套21的上端设有压紧螺母20，在压紧螺母20上方设有管靴19，通过内外压环24、螺母22、端护套21、压紧螺母20和管靴19等一系列组件将弹性膜25固定在外侧不锈钢层26上，热探头进水管 10、热探头回水管11用于连接同轴导压管15，弹性膜25外侧用于安装温度传感器。
一体化转换控制装置16如图3所示，包括控制柜44，在控制柜44上设有压力表31、目测管30控制阀门以及连接接口，所述一体化转换控制装置16通过连接接口分别和循环水泵 1、热传导多功能旁压器9、循环水箱8以及高压气源18连接。所述控制阀门包括截止阀32、排气阀33、试验加压/注水加压阀34、试验/调零阀35、循环液体流出阀36、循环液体流入阀 37以及调压阀38；所述试验/调零阀在试验位置时用于注水和试验操作，在调零位置时用于调节目测管液位至零刻度；所述连接接口包括循环进接口39、导压管接口40、循环回接口41、水箱加压接口42以及气源接口43；循环进接口39与循环水泵1连接，从循环水泵抽出的水通过此接口进入一体化转换控制装置，导压管接口40通过轴导压管15与热传导多功能旁压器9连接，循环回接口41通过循环水管6与循环水箱8连接，从一体化转换控制装置流出的水通过此接口回流至循环水箱8，水箱加压接口42通过加压管5连接循环水箱8，两者协同实现加压注水。
本发明的岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法是基于以上的测试仪实现的，具体包括以下步骤：
步骤一、首先通过同轴导压管15将热传导多功能旁压器9与一体化转换控制装置16连接，将热传导多功能旁压器9放入预先施工好的测试钻孔内，给循环水箱8注满液体，
连接好各循环管路，检查好各测试仪表。
步骤二、将循环液体流入阀37和循环液体流出阀38接通，试验加压/注水加压阀34关闭, 试验/调零阀35指向上方(即试验位置)，排气阀33在关闭位置、截止阀32在连通位置。
步骤三、启动循环水泵1，给仪器注水。将循环水泵1上的分流阀在半开位置(可观察压力表31或循环水泵1的工作状态而随时微量调节)，此时循环液体流入热传导多功能旁压器 9中，特制橡皮膜(弹性膜25)开始充水膨胀，当液体从循环回水管6中满液(无气泡)流出时关停循环水泵1。
步骤四、关停循环水泵1后热传导多功能旁压器9的弹性膜25中的循环液体逐渐回流至循环水箱8，弹性膜25，待弹性膜恢25复原状，后，将试验/调零阀35指向下(调零位置)，目测管液位缓慢下降，待目测管液位到达“0”刻度后，关闭试验/调零阀35。
步骤五、给循环水箱8补满水。
步骤六、将排气阀33打开，将试验/调零阀指向上(试验位置)，待目测管30液位(该液位体现热传导多功能旁压器9的弹性膜内25循环液体的压力)自行下降至稳定，记录下其位移值S0备用。
步骤七、将排气阀、截止阀、循环液体流入阀、循环液体流出阀置于关闭位置，将试验加压/注水加压阀指向上(试验加压位置)。用调压阀稍微加压，待目测管液位稳定(热传导多功能旁压器的特制弹性膜25完全贴紧孔壁，记下此时的压力值P1和位移值S1备用。
步骤八、关闭试验/调零阀，关闭试验加压/注水加压阀，松开调压阀，将截止阀、循环液体流入阀、循环液体流出阀置于接通位置。
步骤九、用贴在热传导多功能旁压器9弹性膜25外侧的温度传感器12测定岩土体的温度，开启循环水泵1，开启控温系统将恒温水箱7中液体加热至指定温度。
步骤十、记录加热过程中热传导多功能旁压器周围岩土体的温度随时间变化的数据，绘制温度Tb与时间对数ln(t)的Tb-ln(t)曲线，将该曲线进行直线拟合得到斜率K，根据无限长线热源理论简化公式
Figure RE-GDA0003158096550000061
(其中ql为单位长度热流量，ql＝7×106V(Tin-Tout)，式中V 为循环液体流量(m3/s),Tin和Tout分别为循环液体进、出口温度(℃))即可求出岩土体综合导热系数λs根据无限长线热源理论，利用获取的数据反演岩土体的综合导热系数。
步骤十一、关闭循环水泵1和控温系统(控温系统包括：循环水箱(8)、恒温水箱(7)、温度传感器(12)以及数据采集器(14))，重复步骤二～步骤八步骤一次，开始测试冻胀参数。
步骤十二、开启循环水泵1和控温系统将恒温水箱中液体制冷至-5℃。
步骤十三、在循环过程中，监测系统压力的变化，如发现压力增大，则可打开排气阀，将试验和调零阀指向上(试验位置)，待压力降至于P1值时关闭试验/调零阀、排气阀，继续重复冷却循环。
步骤十四、到达设定温度时，关闭循环水泵1，关闭循环液体流入阀37、循环液体流出阀36，将试验/调零阀35指向上，排气阀33打开，待测管液位稳定后关闭排气阀33，记录下此液位值S2。
步骤十五、将试验加压/注水加压阀指向上(试验加压位置)，用调压阀加压，使液位值下降到S1值时，记录下此时的压力值P2。
步骤十六、计算P2－P1即为此温度下的冻胀力，S2－S1即为冻胀变量(通过体积换算)。
上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采取等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法,其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、通过同轴导压管将热传导多功能旁压器与一体化转换控制装置连接，将热传导多功能旁压器放入预先施工好的测试钻孔内；
步骤2、将循环液体流入阀和循环液体流出阀接通，试验加压/注水加压阀34关闭, 试验/调零阀指向试验位置，排气阀在关闭位置、截止阀在连通位置;
步骤3、启动循环水泵，给仪器注水；
步骤4、关停循环水泵后热传导多功能旁压器的弹性膜中的循环液体逐渐回流至循环水箱，弹性膜收缩，待弹性膜恢复原状后，将试验/调零阀指向调零位置，待目测管液位到达“0”刻度后，关闭试验/调零阀；
步骤5、将排气阀打开，将试验/调零阀指向试验位置，待目测管液位下降至稳定，记录下其位移值S0备用；
步骤6、将排气阀、截止阀、循环液体流入阀、循环液体流出阀置于关闭位置，将试验加压/注水加压阀指向试验加压位置,用调压阀加压，待目测管液位稳定，热传导多功能旁压器的特制弹性膜完全贴紧孔壁，记下此时的压力值P1和位移值S1备用；
步骤7、关闭试验/调零阀，关闭试验加压/注水加压阀，松开调压阀，将截止阀、循环液体流入阀、循环液体流出阀置于接通位置；
步骤8、用贴在热传导多功能旁压器弹性膜外侧的温度传感器测定岩土体的温度，开启循环水泵，开启控温系统将恒温水箱中液体加热至指定温度；
步骤9、记录加热过程中热传导多功能旁压器周围岩土体的温度随时间变化的数据，根据无限长线热源理论，利用获取的数据反演岩土体的综合导热系数；
步骤10、关闭循环水泵1和控温系统，重复步骤2~步骤7步骤，开始测试冻胀参数；
步骤11、开启循环水泵1和控温系统将恒温水箱中液体制冷至指定温度；
步骤12、在循环过程中，监测系统压力的变化，如压力增大，则打开排气阀，将试验/调零阀指向试验位置，待压力降至于P1值时关闭试验/调零阀、排气阀，继续重复冷却循环;
步骤13、到达设定温度时，关闭循环水泵，关闭循环液体流入阀、循环液体流出阀，将试验/调零阀指向试验位置，排气阀打开，待测管液位稳定后关闭排气阀，记录下此液位值S2；步骤14、将试验加压/注水加压阀指向试验加压位置，用调压阀加压，使液位值下降到S1值时，记录下此时的压力值P2；
步骤15、计算P2－P1即为此温度下的冻胀力，S2－S1通过体积换算为冻胀变量。
2.根据权利要求1所述的一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法，其特征在于：在步骤3中循环水泵上的分流阀在半开位置，当液体从循环回水管中满液无气泡流出时停止循环水泵。
3.根据权利要求1所述的一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法，其特征在于，岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法的实施采用一体化多功能岩土体热力性能原位测试仪，所述一体化多功能岩土体热力性能原位测试仪包括：热传导多功能旁压器、一体化转换控制装置、压力系统以及控温系统；所述热传导多功能旁压器通过同轴导压管与一体化转换控制装置连接，压力系统和控温系统分别和一体化转换控制装置连接。
4.根据权利要求3所述的一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法，其特征在于：所述热传导多功能旁压器为圆柱体结构，由内向外依次设有中空腔、内侧不锈钢层、热探头回水管、外侧不锈钢层、热探头进水管以及弹性膜，在热探头回水管的外侧包裹有保温填充物。
5.根据权利要求4所述的一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法，其特征在于：所述压力系统包括：高压气源和循环水泵；所述高压气源和循环水泵分别与一体化转换控制装置连接。
6.根据权利要求5所述的一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法，其特征在于，所述控温系统包括：循环水箱、恒温水箱、温度传感器以及数据采集器；所述循环水箱设置于恒温水箱内部，所述温度传感器设置在热传导多功能旁压器的弹性膜外侧，温度传感器和数据采集器连接。
7.根据权利要求6所述的一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法，其特征在于：所述一体化转换控制装置包括控制柜，在控制柜上设有压力表、目测管控制阀门以及连接接口，所述一体化转换控制装置通过连接接口分别和循环水泵、热传导多功能旁压器、循环水箱以及高压气源连接。
8.根据权利要求7所述的一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法，其特征在于：所述控制阀门包括截止阀、排气阀、试验加压/注水加压阀、试验/调零阀、循环液体流出阀、循环液体流入阀以及调压阀；所述试验/调零阀在试验位置时用于注水和试验操作，在调零位置时用于调节目测管液位至零刻度；所述连接接口包括循环进接口、导压管接口、循环回接口、水箱加压接口以及气源接口；循环进接口与循环水泵连接，导压管接口通过轴导压管与热传导多功能旁压器连接，循环回接口与循环水箱连接，水箱加压接口连接循环水箱，源接口连接高压气源。
9.根据权利要求4所述的一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法，其特征在于：所述保温填充物位于内侧不锈钢层与外侧不锈钢层之间所形成的密闭的保温腔内。
10.根据权利要求4所述的一种岩土体热物性原位测试和冻胀力原位测试方法，其特征在于：在热传导多功能旁压器的两端还设有内压环和外压环，内压环紧贴外侧不锈钢层设置，弹性膜盖住内压环，外压环位于内压环的下方，压在弹性膜外侧，弹性膜的两端分别被压在各端的内压环和外压环之间，在内压环的上方设有压环螺母，在压环螺母的外侧设有端护套以将压环螺母、内压环、外压环以及弹性膜的两端套住，在端护套的上端设有压紧螺母，在压紧螺母上方设有管靴。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115144429A (zh) * 2022-09-01 2022-10-04 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 一种深部饱和松软尾矿原状样冻胀试验系统及方法
CN116296856A (zh) * 2023-05-17 2023-06-23 国网吉林省电力有限公司辽源供电公司 北方严寒地区输配电用的冻土检测装置及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009041269A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Tokyu Construction Co Ltd 原位置地盤のモニタリング方法
CN102435717A (zh) * 2011-09-21 2012-05-02 南京林业大学 基于热电制冷控制的土壤冻胀融沉试验仪
CN102879425A (zh) * 2012-10-25 2013-01-16 东南大学 一种岩土体综合导热系数和比热容的测试系统及测试方法
CA2850866A1 (en) * 2013-04-29 2014-10-29 Mohammadali Kia Method and system for measuring pore-fluid pressure
CN105181736A (zh) * 2015-08-14 2015-12-23 东南大学 岩土体冻胀参数原位测试仪
CN107328815A (zh) * 2017-07-24 2017-11-07 中国华电科工集团有限公司 用于地源热泵系统的岩土体热物性测试仪及测试方法
CN107631940A (zh) * 2017-10-25 2018-01-26 武汉科技大学 一种垂直荷载作用下的岩石裂隙冻胀力测试装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009041269A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Tokyu Construction Co Ltd 原位置地盤のモニタリング方法
CN102435717A (zh) * 2011-09-21 2012-05-02 南京林业大学 基于热电制冷控制的土壤冻胀融沉试验仪
CN102879425A (zh) * 2012-10-25 2013-01-16 东南大学 一种岩土体综合导热系数和比热容的测试系统及测试方法
CA2850866A1 (en) * 2013-04-29 2014-10-29 Mohammadali Kia Method and system for measuring pore-fluid pressure
CN105181736A (zh) * 2015-08-14 2015-12-23 东南大学 岩土体冻胀参数原位测试仪
CN107328815A (zh) * 2017-07-24 2017-11-07 中国华电科工集团有限公司 用于地源热泵系统的岩土体热物性测试仪及测试方法
CN107631940A (zh) * 2017-10-25 2018-01-26 武汉科技大学 一种垂直荷载作用下的岩石裂隙冻胀力测试装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李顺群等: "具有多物理场测试功能的冻土模型试验系统", 《工业建筑》 *
陈军浩等: "不同外边界条件下冻结黏土冻胀力试验研究", 《福建工程学院学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115144429A (zh) * 2022-09-01 2022-10-04 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 一种深部饱和松软尾矿原状样冻胀试验系统及方法
CN115144429B (zh) * 2022-09-01 2022-11-11 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 一种深部饱和松软尾矿原状样冻胀试验系统及方法
CN116296856A (zh) * 2023-05-17 2023-06-23 国网吉林省电力有限公司辽源供电公司 北方严寒地区输配电用的冻土检测装置及方法

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