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更新時(shí)間：2025-01-16 08:44:47
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非飽和土三軸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)詳細(xì)介紹
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一、系統(tǒng)概述：
非飽和土三軸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是對(duì)傳統(tǒng)三軸實(shí)驗(yàn)的延伸，可以在接近實(shí)際地應(yīng)力狀態(tài)和非飽和條件下對(duì)地下水位以上的土體進(jìn)行測(cè)試。三軸測(cè)試系統(tǒng)可以通過部分改造，來進(jìn)行非飽和土三軸實(shí)驗(yàn)。目前對(duì)非飽和土的體變測(cè)試一般有下列四種方法，如果用戶沒有特殊需求，一般推薦使用差壓法進(jìn)行測(cè)量，這種方法由香港科技大學(xué)的吳宏偉教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)，這種方法測(cè)試精度高，受溫度影響小。 基質(zhì)吸力通過孔隙氣壓減去孔隙水壓進(jìn)行控制，孔隙氣壓采用氣壓控制器控制，孔隙水壓采用體積壓力控制器進(jìn)行控制，測(cè)試過程不需要沖刷氣泡，方便使用。
整套系統(tǒng)可根據(jù)用戶要求選擇不同大小的加載架以及不同大小的體積壓力控制器，整套非飽和組件可以配置到Bishop & Wesley三軸系統(tǒng)當(dāng)中，也可配置到加載架形式的三軸系統(tǒng)中用，也可配置到動(dòng)三軸系統(tǒng)當(dāng)中，使用靈活方便。
二、測(cè)試方法：
1. 方法一、孔隙氣壓/體積控制器測(cè)量
首先采用充入空氣的2MPa/1000cc高氣壓壓力體積控制器，用以控制孔隙氣壓并測(cè)量孔隙氣體積變化，再采用充入除氣水的2MPa/1000cc高水壓壓力體積控制器，用以控制孔隙水壓并測(cè)量孔隙水體積變化。通過得到的孔隙氣體積變化和水體及變化計(jì)算得出試樣的總體積變化
三軸試樣安裝在內(nèi)壓力室中，該內(nèi)壓力室通過差壓傳感器與參照管相連接，由于試樣變形會(huì)引起內(nèi)壓力室內(nèi)水位的上升或下降通過測(cè)量?jī)?nèi)壓力室和參照管的壓力差，結(jié)合相關(guān)的標(biāo)定系數(shù)，就可以得到試樣的體變。
雙壓力室由內(nèi)有機(jī)玻璃壁和外有機(jī)玻璃壁構(gòu)成，兩個(gè)體積壓力控制器用于控制圍壓/徑向應(yīng)力個(gè)連接到內(nèi)壓力室，第二個(gè)連接到外壓力室。圍壓目標(biāo)值同時(shí)發(fā)送到內(nèi)部和外部控制器。外壓力室加壓，內(nèi)壓力室壁可視為無限剛度的，通過測(cè)量流進(jìn)或流出內(nèi)壓力室的水體積就可以得到試樣的體變
系統(tǒng)可以升級(jí)完成局部應(yīng)變測(cè)量，將系統(tǒng)儀器通過輕型鋁制固定器固定在試樣表面直接測(cè)量軸向和徑向變形
項(xiàng)目 | UTTK性能參數(shù) | 優(yōu)點(diǎn) |
方法一 孔隙氣壓/ 體積控制器測(cè)量 | ● 壓力量程：2MPa ● 體積量程：1000cc ● 測(cè)量和控制分辨率：壓力≤0.1%滿量程，體積=0.5mm³ ● 測(cè)量精度：壓力≤0.1% 滿量程，體積=0.25% | ● 孔隙水壓和體變可以獲得好的精度和分辨率 （1mm³） ● 孔隙氣壓和體變可以獲得好的精度和分辨率 （1mm³） |
方 法 二 差壓傳感器測(cè)量 | ● 量程：±1.5kPa(± 150mm水頭) ● 精度：<0.2%全量程 ● 體變測(cè)量理論分辨率： < 10mm³ ● 體變測(cè)量精度：對(duì)于直徑為38mm、高76mm的試樣，精度約為32mm³或試樣體積應(yīng)變的0.04% |
● 相比雙壓力室更加穩(wěn)定，受溫度影響小 ● 比較適合大尺寸的試樣 |
方 法 三 雙壓力室體變測(cè)量 | ● 測(cè)量和控制分辨率：壓力≤0.1%滿量程，體積 =0.5mm³ ● 測(cè)量精度：壓力≤0.1% 滿量程，體積=0.25% |
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方 法 四 局部應(yīng)變測(cè)量 |
● 位移測(cè)量精度<0.1μm |
結(jié)合使用（不適用于方法二） |
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
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