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三軸應力測量測試（UU-CU-CD測試）

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更新時間：2021-09-25 10:28:31瀏覽次數(shù)：439次

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產(chǎn)品簡介

型　號：UU-CU-CD原產(chǎn)地：土耳其用　途：確定土壤的力學性質是設計地基、路堤和其他土壤結構的一個非常重要的步驟。建筑結構、挖掘、隧道施工和類似應用對地基結構有一些影響，這些效果通過三軸試驗成功模擬，其中通過對土壤樣品進行不同的應力水平和排水條件來研究原狀土樣的應力-應變關系。

詳細介紹

三軸應力測量測試（UU-CU-CD測試）

確定土壤的力學性質是設計地基、路堤和其他土壤結構的一個非常重要的步驟。建筑結構、挖掘、隧道施工和類似應用對地基結構有一些影響，這些效果通過三軸試驗成功模擬，其中通過對土壤樣品進行不同的應力水平和排水條件來研究原狀土樣的應力-應變關系。

UTEST三軸測試系統(tǒng)為圓柱形未受干擾和重塑的土壤樣品提供自動三軸壓縮測試?？梢允褂迷撗b置自動運行，控制和報告未固結的不排水（UU）、固結排水（CD）和固結不排水（CU）壓縮測試。

UU僅三軸測試配置

綜合不排水（CU）測試和合并排水（CD）測試

對于UU測試，樣品（假設在測試之前是飽和的）在三軸室中經(jīng)受限制流體壓力。一旦樣品在三軸單元內，通過旋轉恒壓單元的旋鈕將單元壓力增加到預定值，并且通過施加恒定的軸向應變率來增加垂直應力使樣品失效。由于該方法不存在飽和與固結，因此樣品的原始結構和含水量不受影響。在該測試期間不測量孔隙和背壓，因此結果只能根據(jù)約束壓力（應力）下的總應力來解釋。

這些測試通常在受到不同約束應力的相同樣品的三個樣品上進行。

由于所有試樣都是飽和的，因此所有試驗的剪切強度都相似。將測試結果繪制為主應力與應變的差異曲線。對于主應力差的條件（視為失效），以總應力繪制莫爾圓。記錄平均不排水剪切強度，并且與莫爾圓相切繪制失效（莫爾）包絡線，以便找到“不排水的內聚截距"和不排水的“剪切阻力角"。

綜合不排水（CU）測試和合并排水（CD）測試

峰值有效強度參數(shù)（c'和φ’）可以通過孔隙壓力測量的固結不排水（CU）三軸壓縮試驗的結果，或者通過固結排水（CD）三軸壓縮試驗來確定。固結不排水/排水三軸壓縮試驗通常分幾個階段進行，包括三個試樣中每一個的連續(xù)飽和、固結和剪切。

UU-CU-CD三軸測試系統(tǒng)的典型配置

進行飽和以確保樣品中的孔隙流體不含有自由空氣。

飽和度通常通過使樣品處于升高的背壓下進行，使得孔隙中的空氣溶解在水中。通過體積變化計將背壓（其僅為施加的孔隙壓力）施加到樣品的頂部，同時還施加稍高值的單元壓力。

電池壓力和背壓通常以增量增加，從而在每個階段留出均衡時間。

飽和度可以用Skempton的孔隙壓力參數(shù)表示（Skempton，1954）：

其中Δu等于施加的電池壓力變化Δσ3的孔隙壓力的變化。對于理想飽和的土壤，B等于1。

幾種標準測試方法推薦在樣品被認為*飽和并開始固結階段之前必須達到B值大于或等于0.95。

有效應力三軸試驗的固結階段有兩個原因。

首先，在三個不同的有效壓力下測試和固結三個樣品，以便得到不同強度的樣品，這些樣品將產(chǎn)生寬間隔的有效應力莫爾圓。其次，固結結果用于確定剪切階段的最小失效時間。

有效的固結壓力（即單元壓力減去背壓）通常在每個試樣之間增加兩倍，中間壓力接近地面中的垂直有效應力。當將固結單元壓力和背壓施加到試樣時，使用背壓線中的體積變化裝置進行體積變化的讀數(shù)。

在樣品基部測量孔隙壓力，通過覆蓋樣品頂部的多孔石料向背壓線排水。粘土的固結系數(shù)可以通過繪制體積變化作為時間平方根的函數(shù)來確定。

理論上的考慮表明，合并期間前50％的體積損失應該在該圖上顯示為直線。

該直線向下延伸以切割表示100％合并的水平線，并且此時的截距（由Bishop和Henkel稱為“t"）可用于獲得合并系數(shù)。

綜合不排水（CU）測試：

一旦完成固結，將樣品與背壓隔離，并根據(jù)固結結果設定壓縮機壓板的垂直運動速率。在剪切階段，通過加載柱塞增加垂直應力，進行測量以規(guī)則的間隔變形，沖擊載荷和孔隙壓力制成。將它們轉換為主應力差（σ1-σ3）和孔隙壓力隨應變變化的曲線圖，通常將失效作為主應力差的點。對于經(jīng)受不同固結水平的三個試樣的破壞條件，繪制了有效應力莫爾圓，并且與這些圓相切的直線的梯度和截距定義了有效強度參數(shù)c'和φ'。

綜合排水（CD）測試：

在剪切過程中進行體積變化測量的固結排水三軸壓縮試驗按照與固結不排水試驗相似的順序進行，但在剪切過程中，背壓保持與試樣連接，試樣加載足夠緩慢以避免產(chǎn)生超孔隙壓力。排水三軸試驗的剪切階段預計比用孔隙壓力測量的不排水試驗長7到15倍。一旦剪切完成，結果表示為主應力差和體積變化作為應變函數(shù)的曲線圖，并且繪制失效莫爾圓以給出由參數(shù)cd'和φd'定義的排水失效包絡。

三軸CD-CU-UU設備由計算機控制，測試值可以傳輸?shù)接嬎銠C，并且可以在Windows操作系統(tǒng)上使用Triaxial軟件進行數(shù)據(jù)處理。所有數(shù)據(jù)都可以在Excel程序中使用。

通過U-TouchPRO控制單元將負載數(shù)據(jù)和軸向位移數(shù)據(jù)傳輸并記錄到軟件中。來自三軸單元的三個壓力數(shù)據(jù)（單元壓力、背壓和孔隙壓力）和體積變化數(shù)據(jù)通過unilogger傳輸并記錄到軟件中。

用于不同測試的系統(tǒng)的典型配置（UU-CU-CD）
產(chǎn)品代碼	描述	UU	UU-CU-CD
UTM-0108.SMPR	多路傳輸通用機電試驗機*	1	1
UTGM-0010	稱重傳感器5 kN	1	1
UTS-0400 UTS-0401	三軸細胞**	1	1
UTS-0405	用三軸測試單元連接一條線	1	-
UTS-0406	用3個連接線封閉三軸測試單元	-	1
UTGM-0110	壓力傳感器	1	3
UTS-0408	油水恒壓系統(tǒng)	1	2
UTS-0415	自動體積變化單元	-	1
UTCU-0320	靜態(tài)Unilogger 4通道	-	1
USOFT-0416	執(zhí)行UU三軸測試的軟件	1	1
USOFT-0417	執(zhí)行CU-CD三軸測試的軟件	-	1
UTS-1330 and UTGP-1140	脫氣水箱，7L和軟管	1	1