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非飽和土直剪儀應(yīng)用：

Geo-Experts 的應(yīng)力相關(guān)非飽和土直剪儀，可以用來測量0kPa 到1.5MPa吸力范圍內(nèi)，四個重要的機(jī)械和水力特性。四個特性分別是剪切強(qiáng)度，土水特征曲線，固結(jié)和體變。在給定應(yīng)力狀態(tài)下，SDSWCC定義了吸力和飽和度之間的關(guān)系。

當(dāng)土樣在凈應(yīng)力和/或吸力下固結(jié)，任何土壤體積的變化，水分含量都可以被連續(xù)監(jiān)測。

儀器還可以在直剪儀內(nèi)進(jìn)行完成應(yīng)力相關(guān)土水特征曲線試驗，土水特征曲線完成后可以用同一個試樣以進(jìn)行吸力控制直剪試驗之外，從而一舉兩得。

在給定的均衡凈應(yīng)力和/或吸力下，可以施加應(yīng)變速率可控的剪應(yīng)力或者剪應(yīng)變。通過位移傳感器（LVDT）還能測量剪切產(chǎn)生的剪脹或剪縮。

應(yīng)力相關(guān)非飽和土直剪儀特性：

應(yīng)力相關(guān)非飽和土直剪儀工作原理：

控制凈應(yīng)力和吸力

      Geo-Experts允許土樣在K0應(yīng)力條件下實驗，任何豎向應(yīng)力都可以在膨脹計環(huán)內(nèi)加載到土樣上。軸向力可以通過豎向氣動加載系統(tǒng)伺服控制施加，并且采用內(nèi)置水下荷重傳感器和軸向位移傳感器進(jìn)行自動數(shù)據(jù)采集。

      另一方面，換用不同的高進(jìn)氣值陶土板，不同的技術(shù)用來加載和控制吸力以及剪切應(yīng)力：

      1.   吸力控制軸平移技術(shù) (ATT)
      這個技術(shù)要求底部安裝高進(jìn)氣值陶土板（AEV）?？紫稓鈮海╱a）加載到密封腔內(nèi)，穿過試樣頂部的飽和低進(jìn)氣值透水石加載到試樣上。
      孔隙水壓(uw)通過飽和高進(jìn)氣值陶土板保持為大氣壓。因而，基質(zhì)吸力（ua-uw）等于加載的氣壓。吸力從0.1kPa到高凈氣值陶土板（AEV）。
      2.  剪切應(yīng)力控制技術(shù)
      剪切應(yīng)力通過水平靜態(tài)液壓作動器，以及數(shù)字式壓力體積控制器實現(xiàn)閉環(huán)伺服加載及控制。
      水平剪切應(yīng)力的測量采用內(nèi)置水下荷重傳感器進(jìn)行，由于采用內(nèi)置的方式不需要進(jìn)行加載桿壓力修正，也不受加載桿摩擦力的影響。水平變形采用高精度線性位移傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

固結(jié)過程和土水特征曲線的測量

       Geo-Experts 可以被用來觀察特定凈應(yīng)力和吸力下的土樣固結(jié)過程。體積變化（例如，剪縮/剪脹），特定凈應(yīng)力和吸力下的水分含量可以持續(xù)準(zhǔn)確的被監(jiān)測。通過軸平移吸力控制技術(shù)可以準(zhǔn)確控制試樣的吸力，通過電子天平可以連續(xù)測量土體脫濕或者吸濕的含水量變化，并且可以通過電腦實現(xiàn)含水量變化的自動測量和記錄。由于采用了蠕動泵進(jìn)行自動氣泡沖刷，穿越陶土板逃逸的氣泡會被從管路中消除，確保電子天平測量到的是實際含水量變化。 

       另外，當(dāng)恒定的條件到達(dá)時，在給定加載的凈應(yīng)力和吸力下，等體積的含水量和飽和度可以被確定。因此，與水含量或飽和度關(guān)聯(lián)的給定凈應(yīng)力和吸力，在全吸力穩(wěn)態(tài)條件下的SDSWCC可以獲得。

剪切過程測量

        Geo-Experts能夠確定不同凈應(yīng)力和吸力下剪切過程中很多參數(shù)的變化，包括切變強(qiáng)度和任何由此引發(fā)的土樣的體積和含水量變化。緊接著凈應(yīng)力和（或）吸力平衡，在不同應(yīng)變速率下的剪應(yīng)力可以加載。任何相應(yīng)的收縮或者膨脹的反應(yīng)都可以通過豎向LVDT（位移傳感器）記錄。
       可測全吸力范圍內(nèi)的脫濕和吸濕SDSWCC （土水特征曲線），吸力通過軸平移控制技術(shù)（ATT）進(jìn)行控制。此外，測量的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和不同應(yīng)力狀態(tài)下相關(guān)的體積變化，分別如圖2(a)和(b)。

圖 1.全吸力范圍內(nèi)的脫濕和吸濕SDSWCCs (Ng et al. 2011)

圖2.剪應(yīng)力和膨脹性與剪切過程中的水平位移變化的曲線(Tse & Ng 2008)

應(yīng)力相關(guān)非飽和土直剪儀技術(shù)規(guī)范：

應(yīng)力相關(guān)非飽和土直剪儀設(shè)備結(jié)構(gòu)：

一般規(guī)格

備注：以上是單聯(lián)設(shè)備組成，多聯(lián)配置以實際配置為準(zhǔn)。