三轴试验

摘要： 在我国大量的公路、铁路路堤施工时,投入的柴油设备时有柴油泄漏,对路堤土壤存在不同程度的污染。针对这一问题,开展高填方高液限红黏土路堤土壤受柴油污染的抗剪强度研究。以江西省某高速公路高液限红黏土为研究对象,选用柴油为代表性油品,分别配置含油率为0%,3%,6%,9%及12%的5种不同污染程度的污染土样,开展高液限红黏土污染后的三轴试验。研究结果表明:黏聚力是决定柴油污染土抗剪强度的主要因素,柴油掺入量从0%到3%增加了1.97 kPa,柴油掺入量从3%到12%降低了29.62 kPa。柴油的污染对土样的内摩擦角影响不大。

摘要： 绍兴地区存在大量湖沼与海相沉积软黏土层,上部土层多为非饱和土,其土性较饱和土复杂多变.采用全自动非饱和土三轴仪,对绍兴地区非饱和黏土重塑样进行一系列控制基质吸力的三轴固结排水剪切试验.研究结果表明,控制基质吸力与净围压条件下应力-应变关系曲线呈应变硬化型,没有明显的破坏点,在轴向应变达3%之前,曲线斜率较大,之后逐渐减小.在试验条件范围内,非饱和黏性土强度参数黏聚力相较于有效内摩擦角对基质吸力的增大更为敏感,黏聚力值增幅大于有效内摩擦角值.在三轴剪切过程中,体积应变呈现剪胀现象,基质吸力越大,净围压越大,体积应变就越大.基质吸力引起的体积应变小于由净围压引起的体积应变.

摘要： 排土场的稳定性是矿山安全和生产的重要部分。本研究对排土场散体材料进行了室内大型三轴试验,研究了饱和试样和非饱和试样的抗剪强度和强度参数。基于极限平衡理论,研究了毗邻尾矿库和降雨条件下对排土场稳定性的影响。结果表明:散体材料试样饱和后,试样黏聚力增大,内摩擦角减小;当强降雨导致整个排土场处于饱和状态时,安全系数降低到不符合排土场设计标准;与尾矿库相邻,可以提高排土场的稳定性。研究成果可为毗邻尾矿库的矿山排土场的施工及稳定性研究提供一定的理论参考。

摘要： 为了研究草本植被根系的加筋效应,本试验以马尼拉草为试验植被,利用三轴仪器对马尼拉草根土复合体进行室内不固结不排水三轴试验,在不同含水率和含根量条件下,对根土复合体的主应力差—轴向应变关系及抗剪强度指标进行研究,并通过离散元数值模拟PFC2D软件模拟了室内三轴试验。结果表明:(1)随着围压的增大,土体破坏时的主应力差增大,且均呈应变硬化型,无明显峰值。(2)含水率对土体抗剪强度的影响较大,随着含水率的增加,土体破坏时的主应力差受围压和含根量的影响产生变化。(3)相比于素土,马尼拉草根系的加入对土体抗剪强度的增强效应显著,主要体现在黏聚力上。(4)离散元数值模拟结果与室内三轴试验结果较吻合,且通过接触力链图发现,受力的土颗粒数与围压、含根量呈正相关。

摘要： 在磷矿掘进开挖过程中,磷块岩在深部围岩开挖的扰动下,处于动静结合的应力状态,呈现不同程度的开采破坏现象。通过在室内展开不同预静载作用下的动静组合三轴试验,分析磷块岩在不同加载环境下的应力—应变曲线与破坏模式,研究磷块岩在不同动静加载作用下的破坏特性。结果表明:①动力扰动后的,磷块岩三轴抗压强度比其在常规三轴静荷载试验下测得的强度低;②磷块岩所受围压相同时,随着其所受预静载水平的提高,磷块岩受动载扰动程度逐渐降低,且变形破坏程度更明显;③磷块岩所受轴向预静载力相同时,随着其所受的围压越大,磷块岩在动静组合下的抗压强度越大。

摘要： 对淤泥质粉质黏土进行了大量的室内三轴压缩试验,得到了水泥种类、标号、掺入比、龄期、水灰比各类影响因素对其力学特性的影响。试验结果表明,P·O42.5水泥土的抗剪强度指标值多数都大于P·C42.5水泥土;随着水泥标号、掺入比及龄期的增加抗剪强度指标值均增大,但不同水灰比条件下试样含水率过高而会导致强度降低;当围压及掺入比增大时,峰值强度均有增长,但临界应变表现不同,且不同掺入比下呈现为脆性破坏,而不同围压下逐渐趋于塑性破坏。

摘要： 利用水饱和法制备含天然气水合物试样,进行等向压缩试验和不排水三轴试验。采用天然气水合物临界状态(MHCS)模型同时预测排水条件和不排水条件下的三轴试验,并进行变动参数分析。不排水条件下,密实纯砂发生应变硬化,而相近密实度的含水合物试样出现应变软化,峰值偏应力随水合物饱和度和围压增大。通过与排水和不排水三轴试验结果的对比,验证了MHCS模型对含水合物粉细砂的适用性与局限。变动参数分析表明:两个关键参数的取值显著影响峰后偏应力的软化过程,但二者的作用均存在相当程度的不确定性。

摘要： 盾构隧道施工过程中,壁后注浆材料强度的变化直接影响到隧道结构的稳定及地表沉降.为了探究水玻璃与氯化铝对壁后注浆浆液改性后强度变化的影响,通过对4组浆液开展三轴试验,研究了不同龄期下改性浆液的抗剪强度变化规律.结果表明:壁后注浆浆液为呈应变软化型浆液,浆液的28 d峰值强度最大提高了1.3倍,主要是通过黏聚力的增加而提高;改性浆液的黏聚力随氯化铝添加量增加而增加,最大达1330 kPa,氯化铝与水玻璃反应是改性浆液后黏聚力增加的主要原因.试验结果可为盾构壁后注浆材料的改性及配制提供一定的参考.

摘要： 为提升淮河河道堤坝防洪能力,采用防渗混凝土作为堤顶加高与坝身防渗主要材料,设计开展了防渗混凝土三轴试验。研究获得了肪渗纤维含量与混凝土强度的负相关二次函数关系,肪渗纤维含量应控制在合理值时才有利于兼顾防渗性与承载性,本试验中肪渗纤维含量最佳为6%。尺寸效应引起的混凝土强度损耗较稳定,围压10、20 MPa下平均降幅分别为7.2%、10.3%,工程中应选择尺寸差异小混凝土进行设计应用。肪渗纤维含量抑制混凝土线弹性模量,而尺寸效应在线弹性变形阶段无影响。论文研究为水利工程中防渗混凝土应用设计提供一定参考。

摘要： 为研究软土结构性对其工程力学特性的影响,以福州市轨道交通4号线一期工程软土为研究对象,采用固结压缩试验和三轴固结不排水试验,研究软土结构性对其固结压缩特性的影响以及应力应变的演化过程。结果表明:软土的结构性对其压缩系数、固结系数和压缩模量均有显著影响,结构性系数可以描述其结构性的变化过程。低围压下,原状样应力应变曲线为应变软化型,强度破坏线截距为零,高围压下则为应变硬化型,强度破坏线截距不为零;重塑样应力应变曲线均为应变硬化型,强度破坏线截距为零;根据研究成果对地铁的施工和设计提出相应的建议。

摘要： 从颗粒级配良好程度和粗粒含量两方面设置了4种颗粒级配,并利用三轴试验分析了不同颗粒级配条件下煤矸石的强度和变形特性.结果表明:不同级配的煤矸石,应力差均随围压和应变的增大而增大,并且应力-应变曲线无明显峰值,属应变硬化型;级配良好时,峰值强度与曲率系数Cc和不均匀系数Cu呈先减小后增加的抛物线分布,当级配由良好过渡到差时,峰值强度呈下降趋势;黏聚力随粗粒含量的减少而增加,其值主要由细颗粒决定,内摩擦角不仅受粗粒含量的影响还与颗粒的良好程度有关.

摘要： 针对改性红黏土众多强度影响因素的敏感性,设计了不同含水率条件下各梯度掺量纳米石墨粉的红黏土不固结不排水三轴试验,结合SPSS多因素回归分析和MATLAB数据拟合得到强度与各因素之间的数学模型,通过电镜扫描试验,探讨分析纳米石墨粉掺量对区域红黏土微观结构的影响.结果表明:适量的纳米石墨粉对提高红黏土力学强度有明显的作用,其掺量比是影响区域红黏土强度的最敏感因素;由抗剪强度和黏聚力随着掺量比的拟合曲线建立的数学模型表明,抗剪强度τ和黏聚力c随着纳米石墨粉的增加呈现先增加后减少的特征,而内摩擦角基本不变.纳米石墨粉掺量不同程度地改变了红黏土的微观结构,致使其土样表面颗粒的结构由疏松状态逐渐向致密状态过渡,最终改变了红黏土的强度性能.

摘要： 土工室内试验是土力学发展的基础,而室内试验中最重要、最基础的问题则是试样的制作.通过观察三轴试验初学者的整个试验流程以及对比试验结果,发现标准制样工具存在一定不足,易导致初学者制作的试样出现上下不均、歪斜等问题,通过进一步分析发现问题所在并进行了制样工具的改进,改进后的工具解决了对开圆模固定问题,使橡皮膜与对开圆模紧密贴合,充分保证初学者试验结果的正确性.

摘要： 本文以某水电站深厚覆盖层中软土层的低液限黏土为研究对象,现场钻孔采取原状样后,经室内加工制样并进行三轴压缩剪切试验;研究了低液限黏土的工程力学特性指标与原状样含水率及黏粒含量之间的内在关系,可供低液限黏土等相关软基加固处理设计参考.

摘要： 基坑开挖卸荷会使开挖面以下土体处于超固结状态,超固结土的性质有别于正常固结土.根据基坑开挖的特点,利用三轴试验系统,对基坑开挖卸荷过程中土体的应力路径进行模拟分析,推导出超固结土的侧压力系数计算公式.通过对工程实例的计算分析,发现计算值与实测结果较吻合.在此基础上,采用三维弹塑性有限元法,分析了邻近桩基位置、桩基刚度、基坑开挖深度、支护墙刚度、桩径、桩长、桩顶约束等不同因素下,基坑开挖对邻近桩基的影响.结论对于改进基坑邻近桩基础的设计方法有一定的参考意义.

摘要： 通过三轴试验,分析研究含砾黏性滑带土的力学特性,发现当砾石含量低时,主要表现出黏性土的力学特性,强度较低;砾石含量高时,砾石间的摩擦咬合作用增强,试样强度较高,表现出应变硬化特性,且均表现为体缩,破坏时试样均呈鼓屈变形.随着砾石含量的增加,试样的排水性能先降低后增强.绘制了四种土样的有效应力路径,低围压时,直线不能较好地包络有效应力路径;细粒含量低时,强度包线通过原点且是直线,较好地包络了有效应力路径.通过应力路径确定了M、λ、κ等参数并且对试验结果进行了验证,CD试验验证得到的(σ1-σ3)与试验结果吻合较好,εv验证值与试验结果偏差较大,CU试验计算与试验结果较吻合.也利用修正剑桥模型对试验进行了数值模拟,模拟结果与验证结果相似.

摘要： 对两种级配的砾石料,分别进行了两种中三轴固结排水剪试验,一种是试样端部采用润滑试样帽法以减轻端部约束对三轴试验的影响;另一种试样则是常规三轴固结排水剪试验,即不采取端部减摩措施.对比分析两种试验的结果,以研究端部约束对三轴试样变形及强度的影响,分析润滑试样帽法对粗粒土试样的端部减摩效果.结果表明:试样在剪切过程中均表现出不同程度的剪胀性,常规三轴试样体积变形比减轻端部约束试样体积变形略小;当试验围压较低时,减轻端部约束对试样偏应力峰值影响相对显著,而高围压下,润滑试样帽法的减摩作用几乎消失;同样,内摩擦角ψ、初始切线模量置Ei、割线弹性模量E1均比常规三轴试验的小;随着围压的不断增大,润滑试样帽法减轻端部约束的效果明显减弱.

摘要： 采用配有霍尔效应局部应变传感器量测装置的三轴试验系统进行了上海第②～⑥层天然黏性土的小应变三轴试验,并对上海黏性土的小应变刚度非线性特性进行了分析.试验结果表明,采用霍尔效应局部应变传感器测量的试样平均轴向应变小于三轴仪器内部变形测量设备得到的整体轴向应变;上海黏性土在小应变水平表现出很高的剪切模量;小应变水平下土体刚度具有明显的非线性特性,随着应变增加剪切刚度呈现快速衰减的趋势;常规三轴试验得到的土体刚度明显小于土体小应变下的真实刚度.实验结果可为岩土数值分析中的小应变本构模型参数确定提供依据.

摘要： 通过对-6°C的冻结黄土及冻结改良黄土在1～15MPa的围压范围内进行一系列的三轴试验,分析其变形和三轴强度特性.研究发现:随着围压的增大,冻土的应力-应变曲线相继体现出应变软化和应变硬化特征,初始切线模量随围压的增大呈现出先增大后减小的趋势;冻结黄土和冻结改良黄土的三轴强度随围压的增大表现出先增大后减小的趋势,改良后冻结黄土的强度得到明显的提高,且水泥比石灰的改良效果更为显著.基于莫尔-库仑强度准则,得到冻结黄土和冻结改良黄土的广义黏聚力和广义内摩擦角随围压的变化规律.同时,建立非线性莫尔-库仑强度准则,用以描述冻结黄土及冻结改良黄土的强度随围压非线性变化的现象.

摘要： 将土样经饱和处理后,在侧向压力固结(K0)状态下,对一组试样分别做不同应力路径下的三轴试验(慢剪),得到△σ1'—△h0曲线,求得初始段切线模量或某一割线模量,定义为基床系数.基床系数在地基基础设计中的重要性日益显现,准确测定其数值十分关键.基床系数的室内试验有固结试验和三轴试验两种方法,三轴试验方法以其很好地模拟土样的原位应力状态,应力路径清晰而被更多推崇.

摘要： 发明提供一种可在三轴压缩试验机上使用的岩石三轴拉压试验装置及其使用方法。该装置包括框架Ⅰ、框架Ⅱ、连接板、拉头Ⅰ、拉头Ⅱ和底板。框架Ⅱ可竖向移动，同时将试验机竖向压力转化为试样的竖向拉应力。试验过程中，将试样与拉头采用强力胶粘贴并采用热缩管包裹。然后施加围压和竖向拉力，试样破坏后立即关闭试验系统。试样围压由试验机围压加载系统提供，竖向拉力由试验机竖向加载系统提供。该装置测试结果准确、试验成本低，能够进行任意围压作用下的岩石拉伸试验，具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种岩石气体三轴/裸三轴压缩试验装置、系统及方法，属于岩石力学试验技术领域。该试验装置包括：容器，容器内设置有容腔，用于放置岩心试样，容器的上端分别设置有第一通孔和第二通孔，第一通孔用于穿设为岩心试样加载轴向压力的压头，第二通孔用于向容腔内注入气体，以利用气体对岩心试样施加围压，容器的侧壁下端设置有第三通孔，第三通孔用于连通容腔与三轴室，以实现容腔与三轴室内压力传递及平衡。应用时，将试验装置安装于三轴室内，通过三轴室的进出气口以及连通管给容器充气，能够较准确地模拟高压气体施加于盐穴岩壁的近场围压，实现岩石气体三轴/裸三轴压缩试验。

摘要： 发明提供一种可在三轴压缩试验机上使用的岩石三轴拉压试验装置及其使用方法。该装置包括框架Ⅰ、框架Ⅱ、连接板、拉头Ⅰ、拉头Ⅱ和底板。框架Ⅱ可竖向移动，同时将试验机竖向压力转化为试样的竖向拉应力。试验过程中，将试样与拉头采用强力胶粘贴并采用热缩管包裹。然后施加围压和竖向拉力，试样破坏后立即关闭试验系统。试样围压由试验机围压加载系统提供，竖向拉力由试验机竖向加载系统提供。该装置测试结果准确、试验成本低，能够进行任意围压作用下的岩石拉伸试验，具有广阔的应用前景。

摘要： 本申请公开的一体式岩石三轴加载系统。包括：围压底座；密闭设置在所述围压底座上的围压缸筒体；所述围压缸筒体内设有围压腔；设置在所述围压缸筒体上自平衡腔；穿设于所述自平衡腔的自平衡加载杆；设置在所述围压缸筒体上方，用于推动所述自平衡加载杆下压的加载油缸；设置在所述围压底座上，用于承托外部试件的下压头；所述下压头位于所述围压腔内；所述自平衡腔与所述围压腔连通。本申请提供的一体式岩石三轴加载系统，相较于现有技术而言，上压头采用自平衡设计，以保证轴向加载时轴向均匀受力和不偏心；其一能够确保试件受力测试环境稳定，能够提高试件受力测试的精准度；其二在整体结构上相较于现有技术更富有经济性且节省空间。

摘要： 本发明提供了一种适用于假三轴试验机的真三轴加载装置及试验方法，涉及岩石力学试验装置技术领域，解决了假三轴试验装置无法完成真三轴加载的技术问题，该装置包括第二主应力加载装置、第三主应力加载装置和监测装置，第二主应力加载装置包括加载基座、液压油缸、导杆和第二承压板；第三主应力加载装置包括滑动承压板、固定载荷转换块、滑动载荷转换块和第三承压板；其中导杆穿过滑动承压板，滑动承压板上分别设置有固定载荷转换块和滑动载荷转换块；监测装置包括位移传感器、压力传感器和工业相机，利用该装置进行三轴加载试验的方法包括装置的安装和试验操作步骤。另外本发明具有改造成本低、拆装方便和加载力分布均匀等优点。

摘要： 一种利用真三轴试验机实现岩石双轴拉压试验的装置，包括试样粘结组件、拉伸组件和支撑组件，试件粘结组件包括上槽板和下槽板，上槽板中心设有螺孔，所述拉伸组件包括第一顶板、第一底板以及连接杆，连接杆位于第一底板凹槽两侧的槽壁上，第一底板的凹槽的两侧槽壁上还开设有第一通孔，所述支撑组件包括螺钉、第二顶板、第二底板以及支柱，第二顶板中心开设有螺钉安装孔，支柱安装在拉伸组件的第一通孔中，第二顶板上还设有第二通孔，拉伸组件的连接杆安装在第二通孔中，螺钉安装在螺钉安装孔和螺孔中。该装置借助真三轴压力试验机能准确地测出岩石材料双轴拉压条件下的强度和变形。

摘要： 本发明公开了一种便携式三轴仪及三轴试验方法，所述便携式三轴仪包括，试验砂装样机构，用于放置试验用的试验砂；试验砂护筒，其可拆卸的固定于试验砂装样机构外周；抽真空机构，其包括真空泵、真空表和导气管；所述试验砂装样机构和所述真空泵形成一个抽气通路；所述真空表连接于真空泵和试验砂装样机构之间；通过以上方案的实施，通过抽真空机构形成负压，此时外部大气压给试验砂施加了一个与负压大小相等的围压，巧妙借助大气压施加围压的方式操作更简便；通过抽真空机构而不再使用水压进行围压的施加，使得三轴仪体积变小，更方便教师携带。

摘要： 本发明涉及一种三轴仪及三轴试验方法，三轴仪包括可开闭的压力室，压力室内具有可竖向移动的Z轴传力杆；Z轴传力杆的下方设有安装座，安装座与Z轴传力杆之间设有饱和装样机构，饱和装样机构包括试样底座并通过试样底座可拆卸连接于安装座上，试样底座上设有竖直向上延伸的试样护筒；试样护筒包括沿竖向对半分开的两个半弧护筒板，两个半弧护筒板的下端分别与试样底座可转动连接以通过转动实现两个半弧护筒板的相向扣合和背向分离；还包括扣接机构以在扣接时保持两半弧护筒板的扣合状态并可脱扣；还包括驱动机构以提供两半弧护筒板背向分离的动力。本三轴仪的装样饱和过程可在压力室外进行；可减少三轴仪的占用、提高三轴剪切试验整体效率。

摘要： 一种利用真三轴试验机实现岩石双轴拉压试验的装置，包括试样粘结组件、拉伸组件和支撑组件，试件粘结组件包括上槽板和下槽板，上槽板中心设有螺孔，所述拉伸组件包括第一顶板、第一底板以及连接杆，连接杆位于第一底板凹槽两侧的槽壁上，第一底板的凹槽的两侧槽壁上还开设有第一通孔，所述支撑组件包括螺钉、第二顶板、第二底板以及支柱，第二顶板中心开设有螺钉安装孔，支柱安装在拉伸组件的第一通孔中，第二顶板上还设有第二通孔，拉伸组件的连接杆安装在第二通孔中，螺钉安装在螺钉安装孔和螺孔中。该装置借助真三轴压力试验机能准确地测出岩石材料双轴拉压条件下的强度和变形。

摘要： 本实用新型提供了一种适用于假三轴试验机的真三轴加载装置，涉及岩石力学试验装置技术领域，解决了假三轴试验装置无法完成真三轴加载的技术问题，该装置包括第二主应力加载装置、第三主应力加载装置和监测装置，第二主应力加载装置包括加载基座、液压油缸、导杆和第二承压板；第三主应力加载装置包括滑动承压板、固定载荷转换块、滑动载荷转换块和第三承压板；其中导杆穿过滑动承压板，滑动承压板上分别设置有固定载荷转换块和滑动载荷转换块；监测装置包括位移传感器、压力传感器和工业相机。另外本实用新型具有改造成本低、拆装方便和加载力分布均匀等优点。