三軸剪切試驗可以嚴(yán)格控制排水條件,可以測量土體內(nèi)的孔隙水壓力,另外,試樣中的應(yīng)力狀態(tài)也比較明確,試樣破壞時的破裂面是在薄弱處,而不像直剪試驗?zāi)菢酉薅ㄔ谏舷潞兄g,同時三軸剪切試驗還可以模擬建筑物和建筑物地基的特點(diǎn)以及根據(jù)設(shè)計施工的不同要求確定試驗方法,因此對于特殊建筑物(構(gòu)筑物)、高層建筑、重型廠房、深層地基、海洋工程、道路橋梁和交通航務(wù)等工程有著特別重要的意義。
根據(jù)土樣固結(jié)排水條件和剪切時的排水條件,三軸試驗可分為:
1、 不固結(jié)不排水剪試驗(UU)
2、 固結(jié)不排水剪試驗(CU)
3、 固結(jié)排水剪試驗(CD)
主要技術(shù)指標(biāo)與要求
1、軸向激振至大負(fù)荷:
1.1 軸向激振動態(tài)負(fù)荷:±20kN
1.2 軸向激振靜態(tài)負(fù)荷:0—20kN
1.3 靜態(tài)負(fù)荷精度:優(yōu)于±0.5%
1.4 負(fù)荷分檔: 2、5、10三檔
1.5 動態(tài)負(fù)荷示值波動度:
1.5.1 平均負(fù)荷波動度:優(yōu)于±0.5%.
1.5.2 負(fù)荷振幅波動度:優(yōu)于±2%
2、軸向變形: 軸向靜變形控制0.01mm/min—5mm/min
2.1 變形精度:優(yōu)于±0.5%
2.2 變形量程:±20mm
2.3 應(yīng)變測量可達(dá):10-4
3、軸向激振器位移:
3.1行程:±40mm
3.2 位移測量精度:50mm時優(yōu)于±1% F.S.
4、三軸壓力室壓力:0--1Mpa
5、試樣尺寸:φ61.8×150mm,φ39.1×80mm
6、試驗控制系統(tǒng)
6.1 試驗波形:正弦波、三角波、方波、梯形波、斜波等
6.2 軸向、側(cè)向激振頻率:0-20Hz
6.3 軸向、側(cè)向既可實現(xiàn)分別激振,也可實現(xiàn)復(fù)合激振;
6.4 在軸向、側(cè)向以正弦波進(jìn)行相同頻率激振時,相位在0-360°內(nèi)可進(jìn)行自由調(diào)節(jié);
6.5 多通道多參數(shù)全數(shù)字閉環(huán)控制,自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的PIDL值,采用高分辨率的反饋采樣和信號調(diào)節(jié)技術(shù),所有通道(σ1、σ3、ε1)均以5kHz速率進(jìn)行同步反饋和數(shù)據(jù)采集;
6.6 可選擇力(應(yīng)力)、變形(應(yīng)變)、位移等多種控制方式。
7、 孔壓精度:1MPa時優(yōu)于±1%
8、試驗機(jī)控制系統(tǒng)能自動標(biāo)定試驗機(jī)準(zhǔn)確度、能夠自動調(diào)零。
9、試驗條件、參數(shù)設(shè)置和試驗結(jié)果系統(tǒng)會自動存盤;
10、系統(tǒng)具有過載、破壞保護(hù)、次數(shù)設(shè)定功能;
11、提供動強(qiáng)度,模量和靜力試驗軟件;
12、計算機(jī)全數(shù)字顯示σ1、σ3、ε1、u等多個工程量,多通道并行獨(dú)立完成測量、顯示、控制任務(wù);
13、試驗控制軟件,在Windows環(huán)境下運(yùn)行,界面友好,操作簡單,能完成試驗條件、試樣參數(shù)等的設(shè)置以及試驗數(shù)據(jù)處理,試驗數(shù)據(jù)能以多種文件格式保存,試驗結(jié)束后數(shù)據(jù)可導(dǎo)入在Word、Excel等多種軟件下,進(jìn)行處理,試驗完成后可對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,并打印出試驗報告;
14、液壓源:流量30L/min 壓力:21Mpa。
三軸剪切試驗是測定土體抗剪強(qiáng)度的一種比較完善的室內(nèi)試驗方法,通常采用3~4個圓柱形試樣,分別在不同的周圍壓力下測得土的抗剪強(qiáng)度,再利用摩爾-庫侖破壞準(zhǔn)則確定土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。