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溫控三軸儀的原理及實驗類型分享

更新時間:2019-09-17      點擊次數(shù):1554
   溫控三軸儀的原理及實驗類型分享

  一、溫控三軸儀試驗原理

  真三軸試驗所施加的應力和所測得的強度參數(shù)以及變形參數(shù)能較真實地反映實際情況。然而這種試驗的儀器構(gòu)造復雜、操作麻煩。目前除了作研究用外,很少被巖土工程師用于實際的工程勘察設(shè)計。

  許多土工問題如土坡、路堤、擋土墻、碼頭等均屬于平面問題,在設(shè)計上作為平面應變狀態(tài)處理,即只考慮σ1和σ3。在一些特殊情況下,如油罐基礎(chǔ),常按軸對稱問題處理,即σ2=σ3。三軸試驗就是使試樣在軸對稱的應力狀態(tài)下進行試驗。由于三軸試驗比真三軸試驗簡單方便,因此得到了廣泛應用。

  二、溫控三軸儀試驗類型

  三軸試驗的主要用途是測定土的強度和應力應變有關(guān)參數(shù)。也常用來測定土的靜止側(cè)壓力系數(shù)Ko、消散系數(shù)Cv、滲透系統(tǒng)K等。三軸試驗主要有以下幾種類型:

  1、強度試驗

  用三軸試驗測定土的強度參數(shù),有幾種不同方法。根據(jù)試驗過程中排水條件,通??煞譃椴还探Y(jié)不排水剪(UU)、固結(jié)不排水剪(CU)和固結(jié)排水剪(CD)。試驗方法的選擇,要根據(jù)設(shè)計要求、土的性質(zhì)、施工速度、工程運用條件等而定。

  2、應力路徑試驗

  前述三種常規(guī)試驗方法的UU試驗、CU試驗和CD試驗是用同一種加荷方式,在不同排水條件下進行的。如用不同的加荷方式,在不同排水條件下進行試驗,則稱為應力路徑試驗。

  應力路徑是模擬土體在實際施工或運行過程中的應力變化,對試樣進行加荷減荷的試驗程序。這種應力狀態(tài)變化是以巖石的加荷過程中土體內(nèi)某平面上應力變化的軌跡來表明應力增長或減小的路徑。不同的加荷方式有不同的應力路徑。

  3、三軸靜止側(cè)壓力系數(shù)Ko試驗

  在天然土層或人工填土中的任何一點,水平有效應力σ,h一般不等于垂直有效應力σ,v。這兩種應力之比稱為側(cè)壓力系數(shù)或側(cè)應力比,即:Ko=σ,h/σ,v。Ko的小值相當于土體破壞時的應力比,以Kf表示。工程中,設(shè)計者所需要的是靜止側(cè)壓力系數(shù),即土體在垂直應力作用下,無側(cè)向變形的靜止側(cè)壓力系數(shù),以Ko表示。

  Ko試驗是假定土體各向同性均勻一致,應力σ與應變ε呈線性關(guān)系,其比值σ/ε即為彈性模量E。

  4、孔隙壓力消散試驗

  孔隙壓力消散試驗是測定試樣施加作用力后,試樣中產(chǎn)生的孔隙壓力在排水條件下隨時間而消散的過程。根據(jù)這種試驗可測得土的固結(jié)系數(shù)Cv(也稱消散系數(shù))和體積壓縮系數(shù)mv。

  5、三軸滲透試驗

  三軸滲透試驗,利用三軸儀按常規(guī)不排水剪試驗方法安裝好試樣,對試樣施加有效圍壓σ3,使水在一定壓力差作用下通過試樣流出,保持穩(wěn)定流量Q,測定土的滲透系數(shù)。對同一試樣,可以施加不同圍壓σ3,使之達到固結(jié)排水穩(wěn)定后,分別測定其滲透系數(shù)k。

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