[发明专利]一种组合地层渗流作用下冻结法模型设计方法及装置

摘要

本发明涉及一种组合地层渗流作用下冻结法模型设计方法及装置，该设计方法具体步骤如下：根据相似原理设计模型的各个相似设计常数，包括几何相似常数、渗流相似常数和传热相似常数；设计模型土体系统；计算模型土体系统的理论渗流量，设计渗流循环系统，并且得到渗流循环系统的控制参数；设计冻结循环系统，进行冷冻循环系统的控制参数的计算设计；设计传感器的类型以及在模型土体系统中的布局。与现有技术相比，本发明通过建立模型，组合地层设计不同渗流条件，对冻结温度场，周围软黏土的变形场及压力分布通过传感器的分布进行模拟监测，为工程控制不均匀变形、防止局部冻胀力过大，增强安全性及优化施工方案等提供参考，具有重大意义。

主权项

1.一种组合地层渗流作用下冻结法模型设计方法，其特征在于，所述的模型包括模型土体系统、渗流循环系统、冻结循环系统和传感器监测系统，具体步骤如下：步骤一，根据相似原理设计模型的各个相似设计常数，包括几何相似常数、渗流相似常数和传热相似常数，设计相似设计常数具体步骤包括：a1.设定一个几何相似常数，几何相似常数为施工现场和土体模型的线性尺寸比值，并且综合考虑研究范围、边界效应确定模型整体的尺寸；a2.根据几何相似常数获取模型土体系统的渗流相似常数和传热相似常数；步骤二，根据施工现场和几何相似常数设计模型土体系统；步骤三，根据渗流相似常数计算模型土体系统的理论渗流量，设计渗流循环系统，并且得到渗流循环系统的控制参数；步骤四，设计冻结循环系统，根据冻结循环系统的分布方式和传热相似常数进行冷冻循环系统的控制参数的计算设计；步骤五，根据所需的测量对象和测量精度设计传感器的类型以及在模型土体系统中的布局。