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摘要
为提高冻土模型试验对现场实际的反映程度，基于模型与原型之间的相似关系，提出了一种制备热学参数满足相似原理的模型土方法。首先，根据傅里叶方程、第三边界条件和相似理论推导出了土体冻结过程中热学参数相似准则，并依照Johansen的导热系数广义几何平均计算方法列出了模型土应满足的3个方程。在此基础上，选用高密度聚乙烯、标准砂、活性炭粉制备模型土并模拟了天津地区某粉质黏土冻结过程温度变化。根据高密度聚乙烯、标准砂、活性炭粉和天津地区粉质黏土的导热系数、比热和密度实测值，结合模型土的三个配比方程确定了模型土的相态组成。分别将配制好的模型土以及粉质黏土用于模型试验和原型试验，并将实测温度值进行了对比，验证了模型土配置方法的有效性。该研究对于冻土温度场的跨尺度预测具有借鉴意义。
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