热传导CPT探头的研发与应用

作     者：刘松玉 郭易木 张国柱 周遊 LIU Song-yu;GUO Yi-mu;ZHANG Guo-zhu;ZHOU You

作者机构：东南大学岩土工程研究所江苏南京210096 

基　　金：国家自然科学基金项目(51578146,51778138) 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX18_0106) 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2020年第42卷第2期

页      码：354-361页

摘      要：土体热导率是能源地下工程、高压电线埋设、冻土路基等工程设计中的重要参数,是评估土体换热性能及地下温度场计算的关键,但目前缺乏有效的原位测试手段。基于瞬时线热源温度消散理论,研发了可测试原位土体热导率的静力触探(CPT)探头。根据理论假设与现有CPT系统尺寸,确定了探头具体长度、直径、内部构造、温度采集点位,并提出相应测试步骤与热导率计算方法。利用COMSOL有限元分析软件对测试过程进行模拟验证,结果表明探头实际传热符合线热源假定,且计算方法适用于一般热导率土体。对于热导率较小(小于0.6 W/(m·K))土体,需适当延长测试时间。现场应用表明,土体原位热导率略高于取样土室内测试结果,表明取样扰动可能降低土体导热性能,最后对取样测试及工程设计提出改进建议。

主 题 词：热传导探头 土体 热导率 计算 原位测试方法 现场测试 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0815[工学-矿业类] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.11779/CJGE202002017

馆 藏 号：203885927...