應(yīng)變式三軸儀是現(xiàn)代的一種新技術(shù)。它集機械,電子技術(shù),自動控制技術(shù),傳感器自動檢測技術(shù)和計算機技術(shù)于一體。這是多用途的。基本配置可用于常規(guī)應(yīng)力應(yīng)變無側(cè)限測試,UU,Cu,CD和其他壓縮剪切測試。如果配備不同的測試容器和控制模塊,還可以進行Ko固結(jié),靜側(cè)壓力系數(shù),各種應(yīng)力路徑的三軸測試,拉伸測試,彈性模量測試,軸承比測試等。如果配備了合并模塊,則還可以執(zhí)行合并測試,例如分階段加載和連續(xù)加載。配備振動模塊,該系統(tǒng)還可以進行全自動控制振動三軸測試。該測試的主要目的是確定土壤的強度和應(yīng)力應(yīng)變參數(shù)。它也通常用于測量靜態(tài)側(cè)向壓力系數(shù)Ko,耗散系數(shù)CV,滲透率系統(tǒng)K等。
1.強度測試
有幾種不同的方法可以測試土壤的強度參數(shù)。根據(jù)試驗過程中的排水條件,一般可分為三類:非固結(jié)不排水剪(Uu),固結(jié)不排水剪(Cu)和固結(jié)不排水剪(CD)。試驗方法的選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求,土壤性質(zhì),施工速度,工程應(yīng)用條件等確定。
2.壓力路徑測試
三種傳統(tǒng)的應(yīng)變式三軸儀測試方法的UU測試,Cu測試和CD測試在相同的加載模式下,不同的排水條件下進行。如果在不同的加載方法和不同的排水條件下進行測試,則稱為應(yīng)力路徑測試。
應(yīng)力路徑是一種測試程序,用于模擬實際施工或操作過程中土壤的應(yīng)力變化,并加載和減少樣品上的負載。這種應(yīng)力狀態(tài)變化通過巖石加載過程中土壤平面上應(yīng)力變化的軌跡來顯示應(yīng)力增加或減小的路徑。不同的加載方法具有不同的應(yīng)力路徑。
3.三軸靜壓系數(shù)Ko試驗
在天然土壤層或人工填土中的任何一點,水平有效應(yīng)力σ,h通常不等于垂直有效應(yīng)力σ,V。這兩個應(yīng)力之比稱為側(cè)壓力系數(shù)或側(cè)應(yīng)力比,即:Ko=σ,H/σ,V。Ko的小值等于土壤破壞的應(yīng)力比,用KF表示。在工程中,設(shè)計人員需要的是靜態(tài)側(cè)向壓力系數(shù),即在垂直應(yīng)力作用下沒有側(cè)向變形的靜態(tài)側(cè)向壓力系數(shù),以KO表示。
Ko試驗假設(shè)土壤是各向同性且均勻的,并且應(yīng)力σ與應(yīng)變ε呈線性關(guān)系。比率σ/ε是彈性模量E。
4.孔壓耗散測試
孔隙壓力耗散測試是在排水條件下,在樣品上施加力后,測量隨時間推移樣品中產(chǎn)生的孔隙壓力的耗散過程。根據(jù)該測試,可以測量土壤的固結(jié)系數(shù)Cv(也稱為耗散系數(shù))和體積壓縮系數(shù)MV。
5.三軸滲透率測試
在三軸滲透率測試中,按照常規(guī)的不排水剪切測試方法,通過應(yīng)變式三軸儀安裝試樣,并在試樣上施加有效圍壓σ3,以使水在一定壓力差下通過試樣流出,保持穩(wěn)定的流量Q,并測量土壤的滲透系數(shù)。對于同一樣品,可以施加不同的圍壓σ3使其達到固結(jié)和排水穩(wěn)定性,然后分別測量滲透系數(shù)K。