CN114755092B - 一种季节性冻土室内试验专用装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种季节性冻土室内试验专用装置及方法，包括试验台，试验台顶端固接有模型箱，模型箱内设置有模型桩，模拟土层，设置在模型箱内，模型桩一端插入模拟土层内；端盖，设置在模型箱顶端，端盖与模型箱可拆卸连接，模型桩穿过端盖，且端盖通过限位件对模型桩进行限位；环境模拟部，包括供水件和升温件，其中，供水件设置在模型箱外，且供水件与模拟土层连通。本发明能够进行大比尺物理模型试验，测定冻融循环过程中不同深度处温度、土压力、孔隙水压力和竖向位移的变化规律，重点研究未冻、正冻、已冻、正融等冻融各阶段大偏心动荷载作用下桩基荷载位移关系与桩土相互作用规律。

Description

一种季节性冻土室内试验专用装置及方法
技术领域
本发明涉及冻土试验领域，特别是涉及一种季节性冻土室内试验专用装置及方法。
背景技术
碳达峰、碳中和的重大战略决策背景下，风电资源发展放在更加突出的位置，当前陆上风机基础选型与设计规范尚不完善，基础的稳定机制需进一步研究。随着风机机组大型化以及风电场高品质建设与运维需求，结构简单、安装便利、质量稳定、承载性能优越的大直径钢管桩成为寒区大型风电机组优选基础型式之一。因此，基于国家重大战略和工程实践以及工程建设和运维需求，对大偏心动载荷下寒区大直径钢管桩进行相关研究具有重要现实意义。
而随着风机容量增大，大直径单桩基础直径逐渐增加(范围为5-10m)。寒区地基土冻结时，厚度不等的冰分凝集合体的生长，使土颗粒之间相互隔离，产生位移，引起地基土的不均匀膨胀。由于大直径桩基础的存在，使地基土的冻胀变形受到约束，使得地基土的冻结条件发生变化，且将外部荷载传递到地基土中，改变地基土冻结时的束缚力，从而改变了地基与基础之间的相互作用。而当冻土融化时，由于冰胶结物之间的联结消失，导致土体强度急剧降低，变形增大。为此，需要进行大比尺物理模型试验，测定冻融循环过程中不同深度处温度、土压力、孔隙水压力和竖向位移的变化规律，重点研究未冻、正冻、已冻、正融等冻融各阶段大偏心动荷载作用下桩基荷载位移关系与桩土相互作用规律。
发明内容
本发明的目的是提供一种季节性冻土室内试验专用装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够进行大比尺物理模型试验，测定冻融循环过程中不同深度处温度、土压力、孔隙水压力和竖向位移的变化规律，重点研究未冻、正冻、已冻、正融等冻融各阶段大偏心动荷载作用下桩基荷载位移关系与桩土相互作用规律。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种季节性冻土室内试验专用装置，包括试验台，所述试验台顶端固接有模型箱，所述模型箱内设置有模型桩，
模拟土层，设置在所述模型箱内，所述模型桩一端插入所述模拟土层内；
端盖，设置在所述模型箱顶端，所述端盖与所述模型箱可拆卸连接，所述模型桩穿过所述端盖，且所述端盖通过限位件对所述模型桩进行限位；
环境模拟部，包括供水件和升温件，其中，
所述供水件设置在所述模型箱外，且所述供水件与所述模拟土层连通；所述升温件设置在所述端盖与所述模拟土层之间，所述升温件用于对所述模拟土层进行升温；
施力件，通过支杆设置在所述模型箱外，所述施力件与所述模型桩传动连接；
监测部，设置在所述模型桩上，所述监测部用于对所述模型桩进行监测。
优选的，所述模拟土层包括由下至上依次设置的厚碎石层、厚粗砂层、厚土工布层、地基，所述供水件与所述厚碎石层连通，所述模型桩一端插入所述地基内，所述升温件位于所述地基与所述端盖之间，且所述地基与所述升温件之间存在间隙。
优选的，所述模型箱顶端内壁开设有放置槽，所述端盖底端通过所述放置槽放置在所述模型箱顶端，所述端盖中心位置开设有阶梯型的摇晃口，所述限位件与所述摇晃口相适配，所述模型桩与所述摇晃口之间存在间隙。
优选的，所述限位件包括设置在所述摇晃口内的限位柱，所述限位柱外壁与所述摇晃口相适配，且所述限位柱通过所述摇晃口与所述端盖可拆卸连接，所述模型桩贯穿所述限位柱中心位置，且所述模型桩与所述限位柱滑动连接。
优选的，所述供水件包括设置在所述模型箱外的供水箱，所述供水箱通过进水管与所述厚碎石层连通。
优选的，所述升温件包括设置在所述地基与所述端盖之间的换热管，所述模型箱顶端开设有用于对所述换热管进行支撑的豁口，所述换热管通过所述豁口与所述模型箱可拆卸连接，所述模型箱外设置有供热水箱，所述换热管的进水端和出水端分别通过所述豁口与所述供热水箱连通。
优选的，所述支杆与所述试验台固接，所述施力件包括与所述支杆可拆卸连接的支撑板，所述支撑板上固接有传动器，所述传动器输出端铰接有一刚性杆，所述刚性杆末端与所述模型桩外壁铰接。
优选的，所述监测部包括固定在所述模型桩外壁的土压力传感器和孔隙水压力传感器，所述地基内设置有温度传感器，所述端盖靠近所述地基的一侧固接有直线位移传感器，所述支杆上可拆卸连接有激光位移计，所述激光位移计与位于所述端盖上方的所述模型桩对应设置。
优选的，所述模型桩为中空结构，所述模型桩内壁固接有导出管，所述土压力传感器和所述孔隙水压力传感器的传输线通过所述导出管伸出所述模型箱外。
一种季节性冻土室内试验专用装置的使用方法，操作步骤包括：
S1：制备模拟土层：向模型箱内依次铺设厚碎石层、厚粗砂层、厚土工部层、地基，铺设完毕后对地基进行饱和；
S2：安装升温件：将升温件放置在模型箱顶端；
S3：安装模型桩：安装各类传感器，随后在模型箱顶端放置端盖，通过限位件将模型桩一端置入模型箱内，随后对模型桩施压；
S4：开始试验：启动各类传感器，启动施力件和升温件，对各类传感器的监测数值进行记录。
本发明公开了以下技术效果：
1.通过设置模拟土层，并设置供水件和升温件，从而较为准确的模拟冻融环境下模型桩的各受力情况，并且在模型桩上设置监测部，通过监测部监测模型桩的各项数据，从而得出较为精确的试验数据。
2.通过设置施力件，模拟模型桩受到的水平循环荷载，从而提高试验的精确性。
3.通过设置限位件，当模型桩插入模拟土层时，限位件和端盖配合对模型桩进行限位，使其不易产生晃动，以保证模型桩安装准确，当模型桩安装外壁后，去除限位件，使得限位件不影响模型桩的正常运动。
4.本装置安装拆卸方便，且测得数据较为精确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为试验专用装置试验状态的立体图；
图2为安装模型桩状态的立体图；
图3为去除端盖的立体图；
图4为端盖与限位件连接关系的立体图；
图5为试验专用装置试验状态的结构示意图；
图6为图5中A处的局部放大图。
其中，1-试验台，2-模型箱，3-模型桩，4-端盖，5-厚碎石层，6-厚粗砂层，7-厚土工布层，8-地基，9-放置槽，10-摇晃口，11-限位柱，12-供水箱，13-进水管，14-换热管，15-豁口，16-供热水箱，17-支杆，18-支撑板，19-传动器，20-刚性杆，21-土压力传感器，22-孔隙水压力传感器，23-温度传感器，24-直线位移传感器，25-激光位移计，26-导出管，27-容纳槽，28-第一螺栓，29-载荷传感器，30-通口，31-移动杆，32-移动板，33-反光片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-6，本发明提供一种季节性冻土室内试验专用装置，包括试验台1，试验台1顶端固接有模型箱2，模型箱2内设置有模型桩3，模拟土层，设置在模型箱2内，模型桩3一端插入模拟土层内；端盖4，设置在模型箱2顶端，端盖4与模型箱2可拆卸连接，模型桩3穿过端盖4，且端盖4通过限位件对模型桩3进行限位；环境模拟部，包括供水件和升温件，其中，供水件设置在模型箱2外，且供水件与模拟土层连通；升温件设置在端盖4与模拟土层之间，升温件用于对模拟土层进行升温；施力件，通过支杆17设置在模型箱2外，施力件与模型桩3传动连接；监测部，设置在模型桩3上，监测部用于对模型桩3进行监测。
当进行试验时，首先向模型箱2内铺设各土层，其目的是模拟冻土环境的土层，待土层铺设完毕后，通过供水件对模拟土层进行饱和，待饱和完毕后，将升温件放入模型箱2内，在模型桩3、模拟土层、端盖上安装各类传感器，随后将端盖4放置在模型箱2顶端，上述步骤完毕后，将模型桩3顶端伸入限位件内，随后将限位件置入摇晃口10内，此时模型桩3的底部跟随限位件移动并进入模型箱2内，待限位件安装完毕后，对模型桩3的另一端施加静压力，从而将模型桩3位于模型箱2内的一端压入模拟土层内，待模型桩3安装完毕后，启动升温件，通过升温件对模型箱2内进行升温，以模拟冻土融化过程。
本发明的一个实施例中，根据试验实际需要，模拟土层可以在模型桩3插入模拟土层之前进行冻结，其也可以在模型桩3插入模拟土层之后进行冻结，以得出模拟土层在冻结状态或者融化状态下模型桩3的各项数据，对模拟土层进行冻结时，可以将整体装置置入冻融机内。
本发明的一个实施例中，模型箱2内径优选为600mm，深800mm，钢制，而模型桩3的外径优选为50mm，使得模型箱2内径与模型桩3之比为1：12。该种设置的目的是为了使得边界效应可以忽略不计。
本发明的一个实施例中，模型桩3优选采用空心铝合金管加工而成。其受拉屈服强度优选为55.2MPa，延伸率优选为25.0％，弹性模量优选为68.9GPa，泊松比优选为0.330，疲劳强度优选为62.1MPa。
进一步优化方案，模拟土层包括由下至上依次设置的厚碎石层5、厚粗砂层6、厚土工布层7、地基8，供水件与厚碎石层5连通，模型桩3一端插入地基8内，升温件位于地基8与端盖4之间，且地基8与升温件之间存在间隙。厚碎石层5、厚粗砂层6、厚土工布层7配合作为内部供水系统，其与外部的供水件连通，以对地基8进行正常饱和。
本发明的一个实施例中，厚碎石层优选为50mm、厚粗砂层优选为30mm、厚土工布优选为20mm。
进一步优化方案，模型箱2顶端内壁开设有放置槽9，端盖4底端通过放置槽9放置在模型箱2顶端，端盖4中心位置开设有阶梯型的摇晃口10，限位件与摇晃口10相适配，模型桩3与摇晃口10之间存在间隙。放置槽9的存在使得端盖4可放置在模型箱2内，且端盖4方便拆卸安装，由于摇晃口10与阶梯型，使得限位件位于摇晃口19内时，限位件无法离开摇晃口10，进而对模型桩3进行限位。
进一步优化方案，限位件包括设置在摇晃口10内的限位柱11，限位柱11外壁与摇晃口10相适配，且限位柱11通过摇晃口10与端盖4可拆卸连接，模型桩3贯穿限位柱11中心位置，且模型桩3与限位柱11滑动连接。限位柱11的外壁与摇晃口10适配，使得限位柱11无法离开摇晃口10，而模型桩3贯穿限位柱11，使得模型桩3仅能沿限位柱11的竖直方向运动，当对模型桩3施加静压力时，模型桩3不易产生偏移，进而提高试验结果的精确性。
进一步优化方案，供水件包括设置在模型箱2外的供水箱12，供水箱12通过进水管13与厚碎石层5连通。供水箱12为模拟土层供水，其可以通过设置供水箱12内的水位高度来控制模型箱2内的水位高度。
进一步优化方案，升温件包括设置在地基8与端盖4之间的换热管14，模型箱2顶端开设有用于对换热管14进行支撑的豁口15，换热管14通过豁口15与模型箱2可拆卸连接，模型箱2外设置有供热水箱16，换热管14的进水端和出水端分别通过豁口15与供热水箱16连通。豁口15的存在，使得换热管14可以放置模型箱2顶端，当制备模拟土层时，仅需要将换热管14取下，待模拟土层制备完毕后，将换热管的两端分别放置在豁口15上，豁口15的存在一方面对换热管14进行支撑，另一方面使得换热管14与地基8之间存在间隙，以更好的模拟试验环境。
本发明的一个实施例中，换热管14为螺旋布置，使得其可以较为均匀的对地基8进行加热。
本发明的一个实施例中，端盖4底端开设有容纳槽27，换热管14位于容纳槽27内。容纳槽27的存在是为了放置换热管14，以使得换热管14正常对地基8进行加热。
进一步优化方案，支杆17与试验台1固接，施力件包括与支杆17可拆卸连接的支撑板18，支撑板18上固接有传动器19，传动器19输出端铰接有一刚性杆20，刚性杆20末端与模型桩3外壁铰接。通过传动器19施加循环单向和双向荷载，其中支撑板18的高度可调节，因此可以施加不同偏心载荷，而由于刚性杆20两端分别与模型桩3外壁和传动器19输出端铰接，使得模型桩3可实现自由摆动。
本发明的一个实施例中，支撑板18上螺纹连接有第一螺栓28，第一螺栓28一端位于支撑板18外，第一螺栓28另一端穿过支撑板18与支杆17抵接。在第一螺栓28的作用下，使得支撑板18的高度可调节。
本发明的一个实施例中，刚性杆20与模型桩3和传动器19的连接方式采用现有技术即可，在此不做过多赘述。
本发明的一个实施例中，传动器19的输出端固接有载荷传感器29。载荷传感器29的存在，可对模型桩3所受到的载荷进行监测。
进一步优化方案，监测部包括固定在模型桩3外壁的土压力传感器21和孔隙水压力传感器22，地基8内设置有温度传感器23，端盖4靠近地基8的一侧固接有直线位移传感器24，支杆17上可拆卸连接有激光位移计25，激光位移计25与位于端盖4上方的模型桩3对应设置。通过设置不同种类的传感器，对模型桩3的不同数据进行监测。
本发明的一个实施例中，模型桩3桩身优选安装8个土压力传感器21和2个孔隙水压力传感器22。在地基8内布置8个土压力传感器和2个孔隙水压力传感器22。之后采用锡焊的方法将传输线分别与土压力传感器21端子和孔隙水压力传感器22端子连接，连接电路采用全桥电路。在土压力传感器21和孔隙水压力传感器22安装并调试完成后，将传输线整齐布在桩身内壁。为了防止液体对土压力传感器21和孔隙水压力传感器22的影响，在模型桩3表面均匀涂2mm厚度环氧树脂保护层，其中在涂层材料制作时采用1:1配比将环氧树脂和固化剂均匀混合，经试验，采用该配比得到的材料固化时间能满足试验要求。
本发明的一个实施例中，地基8处沿法线方向在模型桩3周向布设6个直线位移传感器24，用以测定荷载和冻融作用过程中模型桩3周围土体变形。沿加载方向在模型桩3两侧分别布设3个，间距1D；垂直加载方向，每侧布置3个，间距1D。
本发明的一个实施例中，温度传感器23位于地基8内，且温度传感器23与模型箱2内壁固接，温度传感器23设置有多个，以对不同深度的土层温度进行测量。
本发明的一个实施例中，激光位移计25通过另一支撑板18设置在支杆17上，另一支撑板18顶端开设有通口30，通口30内设置有移动杆31，移动杆31两端分别固接有移动板32，两移动板32分别与另一支撑板18顶端和底端滑动连接，激光位移计25位于上方的移动板32上。通过上述设置，使得激光位移计25的高度和与模型桩3的距离均可进行调节，从而满足试验需求。
本发明的一个实施例中，模型桩3外壁固接有反光片33，反光片33与激光位移计25对应设置.由于模型桩3的外壁较为光滑，因此设置反光片33，以提高监测精确性。
进一步优化方案，模型桩3为中空结构，模型桩3内壁固接有导出管26，土压力传感器21和孔隙水压力传感器22的传输线通过导出管26伸出模型箱2外。由于模型桩3采用静压插入地基8内，在此过程中会对传输线造成损坏，因此设置导出管26，导出管26底部为封闭状态，以对传输线进行保护。此外，由于导出管26的占用面积较小，因此可以使得模型桩3的内壁结构与正常钢桩结构较为相似，从而提高试验结果的精确性。
一种季节性冻土室内试验专用装置的使用方法，操作步骤包括：
S1：制备模拟土层：向模型箱2内依次铺设厚碎石层5、厚粗砂层6、厚土工部层、地基8，铺设完毕后对地基8进行饱和。待厚碎石层5、厚粗砂层6、厚土工布层7填充完毕后，采用分层填筑法填充地基8，控制每层填筑压实之后的厚度为0.05m。地基8夯实方式采用小型夯实机压实。填筑过程中采用干密度为控制指标，填土控制干密度为1.5g/cm3。正式填土前进行试压，将称重之后的土体倒入模型箱之后，夯实6遍。每夯实1遍，选取3个不同点采用环刀法测定压实后土体密度，根据控制密度选取合适的夯实遍数。正式填土时，每完成1层填土采用环刀法测定3个不同位置土体的密度，所测3点平均密度符合要求，且每两点之间密度差异小于5％方认为该层土填筑合格。然后在土层表面进行刮毛处理，进行下一层土的填筑。当地基8填筑完成之后对地基8进行饱和。将供水箱12与模型箱2内部的厚碎石层连通，通过调整供水箱12高度，控制饱和速率为0.3m3/天。地基8饱和度达到95％以上，饱和过程结束。
S2：安装升温件：将升温件放置在模型箱2顶端。饱和完毕后，将换热管14置入模型箱2内，并将换热管与供热水箱16连通。
S3：安装模型桩3：安装各类传感器，随后在模型箱2顶端放置端盖4，通过限位件将模型桩3一端置入模型箱2内，随后对模型桩3施压。根据需要测得的数据，在模型桩3上安装土压力传感器21和孔隙水压力传感器22，在地基8内安装温度传感器，在外部设置载荷传感器29和激光位移计25、直线位移传感器24，安装完毕后，放置端盖4，随后将模型桩3顶端伸入限位柱11内，伸入完毕后，将模型桩3另一端置入模型箱2内，并将限位柱11放入摇晃口10内，放置完毕后，通过千斤顶对模型桩3施加静压力，待模型桩3移动至预定位置后，取出限位柱11。
S4：开始试验：启动各类传感器，启动施力件和升温件，对各类传感器的监测数值进行记录。当模型桩3的位置确定后，将施力件与模型桩3连接，启动各类传感器、传动器19、供热水箱16，传动器19施加循环荷载，换热管14对地基8进行升温，在此过程中测量各项数据。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种季节性冻土室内试验专用装置，包括试验台(1)，所述试验台(1)顶端固接有模型箱(2)，所述模型箱(2)内设置有模型桩(3)，其特征在于：
模拟土层，设置在所述模型箱(2)内，所述模型桩(3)一端插入所述模拟土层内；
端盖(4)，设置在所述模型箱(2)顶端，所述端盖(4)与所述模型箱(2)可拆卸连接，所述模型桩(3)穿过所述端盖(4)，且所述端盖(4)通过限位件对所述模型桩(3)进行限位；
环境模拟部，包括供水件和升温件，其中，所述供水件设置在所述模型箱(2)外，且所述供水件与所述模拟土层连通；所述升温件设置在所述端盖(4)与所述模拟土层之间，所述升温件用于对所述模拟土层进行升温；
施力件，通过支杆(17)设置在所述模型箱(2)外，所述施力件与所述模型桩(3)传动连接；
监测部，设置在所述模型桩(3)上，所述监测部用于对所述模型桩(3)进行监测；
所述模型箱(2)顶端内壁开设有放置槽(9)，所述端盖(4)底端通过所述放置槽(9)放置在所述模型箱(2)顶端，所述端盖(4)中心位置开设有阶梯型的摇晃口(10)，所述限位件与所述摇晃口(10)相适配，所述模型桩(3)与所述摇晃口(10)之间存在间隙；
所述限位件包括设置在所述摇晃口(10)内的限位柱(11)，所述限位柱(11)外壁与所述摇晃口(10)相适配，且所述限位柱(11)通过所述摇晃口(10)与所述端盖(4)可拆卸连接，所述模型桩(3)贯穿所述限位柱(11)中心位置，且所述模型桩(3)与所述限位柱(11)滑动连接；
所述升温件包括设置在地基(8)与所述端盖(4)之间的换热管(14)，所述模型箱(2)顶端开设有用于对所述换热管(14)进行支撑的豁口(15)，所述换热管(14)通过所述豁口(15)与所述模型箱(2)可拆卸连接，所述模型箱(2)外设置有供热水箱(16)，所述换热管(14)的进水端和出水端分别通过所述豁口(15)与所述供热水箱(16)连通；
所述监测部包括固定在所述模型桩(3)外壁的土压力传感器(21)和孔隙水压力传感器(22)，所述地基(8)内设置有温度传感器 (23)，所述端盖(4)靠近所述地基(8)的一侧固接有直线位移传感器(24)，所述支杆(17)上可拆卸连接有激光位移计(25)，所述激光位移计(25)与位于所述端盖(4)上方的所述模型桩(3)对应设置。
2.根据权利要求1所述的季节性冻土室内试验专用装置，其特征在于：所述模拟土层包括由下至上依次设置的厚碎石层(5)、厚粗砂层(6)、厚土工布层(7)、地基(8)，所述供水件与所述厚碎石层(5)连通，所述模型桩(3)一端插入所述地基(8)内，所述升温件位于所述地基(8)与所述端盖(4)之间，且所述地基(8)与所述升温件之间存在间隙。
3.根据权利要求2所述的季节性冻土室内试验专用装置，其特征在于：所述供水件包括设置在所述模型箱(2)外的供水箱(12)，所述供水箱(12)通过进水管(13)与所述厚碎石层(5)连通。
4.根据权利要求1所述的季节性冻土室内试验专用装置，其特征在于：所述支杆(17)与所述试验台(1)固接，所述施力件包括与所述支杆(17)可拆卸连接的支撑板(18)，所述支撑板(18)上固接有传动器(19)，所述传动器(19)输出端铰接有一刚性杆(20)，所述刚性杆(20)末端与所述模型桩(3)外壁铰接。
5.根据权利要求1所述的季节性冻土室内试验专用装置，其特征在于：所述模型桩(3)为中空结构，所述模型桩(3)内壁固接有导出管(26)，所述土压力传感器(21)和所述孔隙水压力传感器(22)的传输线通过所述导出管(26)伸出所述模型箱(2)外。
6.一种季节性冻土室内试验专用装置的使用方法，根据权利要求1-5任意一项所述的季节性冻土室内试验专用装置，其特征在于：操作步骤包括：
S1：制备模拟土层：向模型箱(2)内依次铺设厚碎石层(5)、厚粗砂层(6)、厚土工部层、地基(8)，铺设完毕后对地基(8)进行饱和；
S2：安装升温件：将升温件放置在模型箱(2)顶端；
S3：安装模型桩(3)：安装各类传感器，随后在模型箱(2)顶端放置端盖(4)，通过限位件将模型桩(3)一端置入模型箱(2)内，随后对模型桩(3)施压；
S4：开始试验：启动各类传感器，启动施力件和升温件，对各类传感器的监测数值进行记录。
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