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歐美大地 室內(nèi)巖土試驗
室內(nèi)巖土試驗
滑坡研究和測試解決方案
發(fā)布時間：2024-07-22 瀏覽次數(shù)：11285 來源：歐美大地


山體滑坡是一種嚴重的地質(zhì)災害，影響著世界上的許多地區(qū)。例如，美國所有50個州和地區(qū)都發(fā)生過山體滑坡，平均每年造成約10-20億美元的損失，超過25人死亡（美國地質(zhì)調(diào)查局，2014年）。落石、旋轉(zhuǎn)型滑坡和泥石流是與斜坡失效有關(guān)的一些最常見的危險，有時甚至是致命的危險，但關(guān)于它們是如何以及為什么發(fā)生的，仍有很多東西需要了解。


了解是什么導致了斜坡失效，以及一旦物理條件發(fā)生變化，土體會如何反應，是風險管控的關(guān)鍵。GDS與斜坡穩(wěn)定領(lǐng)域的一些領(lǐng)先研究人員合作，開發(fā)和制造測試系統(tǒng)，使人們更好地了解斜坡故障。該系統(tǒng)允許在實驗室中模擬復雜的現(xiàn)場條件和邊坡響應，反過來可用于評估各種滑坡災害對基礎(chǔ)設(shè)施的風險。



滑坡試驗標準



ASTM D-2850-03a

通過三軸裝置，根據(jù)總應力原理確定飽和土的不排水抗剪強度。該參數(shù)可用于評估斜坡抗滑動的穩(wěn)定性。

ASTM D-3080

通過直接剪切試驗裝置測定土體的排水抗剪強度參數(shù)。這些參數(shù)，即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力，被用來評估邊坡穩(wěn)定性。

ASTM D-4767

通過三軸裝置，根據(jù)總應力和有效應力原理確定飽和土的抗剪強度參數(shù)。這些參數(shù)，即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力，可用于評估邊坡穩(wěn)定性。

ASTM D-6528

通過直接單剪試驗裝置測定土體的抗剪強度參數(shù)。這些參數(shù)，即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力，被用來評估邊坡的穩(wěn)定性。

ASTM D-7181

通過三軸裝置，根據(jù)有效應力原理確定飽和土體的排水剪切強度參數(shù)。這些參數(shù)，即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力，被用來評估邊坡的穩(wěn)定性。

BS 1377-7

通過直接剪切和三軸裝置，根據(jù)總應力確定土壤的排水和不排水剪切強度。這些參數(shù)可以用來評估斜坡抗滑動的穩(wěn)定性.

BS 1377-8

通過三軸裝置，根據(jù)有效應力原理測定飽和土體的排水和不排水剪切強度。 這些參數(shù)，即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力， 用于評估邊坡的穩(wěn)定性。

CEN ISO/TS 17892-8

通過三軸裝置，根據(jù)總應力確定飽和土的不排水抗切強度。該參數(shù)可用于評估斜坡抗滑動的穩(wěn)定性。

CEN ISO/TS 17892-9

通過三軸裝置，根據(jù)有效應力原理測定飽和土體的排水和不排水剪切強度。 這些參數(shù)，即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力，被用來評估邊坡的穩(wěn)定性。

CEN ISO/TS 17892-10

通過直接剪切裝置測定土體的排水抗剪強度參數(shù)。這些參數(shù)，即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力，被用來評估邊坡的穩(wěn)定性。

JGS 0521

通過三軸裝置，根據(jù)總應力原理確定飽和土的不固結(jié)不排水抗剪強度。該參數(shù)可用于評估斜坡抗滑動的穩(wěn)定性。

JGS 0522

通過三軸裝置，根據(jù)總應力原理確定飽和土的不排水抗剪強度。該參數(shù)可用于評估斜坡抗滑動的穩(wěn)定性。

JGS 0523

通過三軸裝置，根據(jù)有效應力原理確定飽和土的不排水抗剪強度。這些參數(shù)，即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力，被用來評估邊坡的穩(wěn)定性。

JGS 0524

通過三軸裝置，根據(jù)有效應力原理確定飽和土的排水剪切強度參數(shù)。這些參數(shù)，即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力，被用來評估邊坡的穩(wěn)定性。

JGS 0560

通過直接剪切裝置測定土壤的恒定體積（不排水）抗剪強度參數(shù)。這些參數(shù)，即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力，被用來評估邊坡的穩(wěn)定性。

JGS 0561

通過直接剪切裝置測定土壤的恒壓（排水）剪切強度參數(shù)。這些參數(shù)，即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力，被用來評估邊坡的穩(wěn)定性。



滑坡試驗設(shè)備


GDSTAS – 自動三軸系統(tǒng)

自動三軸系統(tǒng)（GDSTAS）是一種基于荷載框架的三軸測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過選擇一系列載荷框架、三軸壓力室、壓力控制器和軟件來進行配置。該系統(tǒng)可配置為一個多站商業(yè)測試設(shè)備，以及研究水平的高范圍巖石測試。如果現(xiàn)有的三軸系統(tǒng)需要升級，GDSTAS系統(tǒng)的部分可以與現(xiàn)有設(shè)備（包括其他制造商的設(shè)備）結(jié)合起來進行升級。 可以從TAS中獲得典型的排水和不排水抗剪強度參數(shù)，如內(nèi)摩擦角和粘聚力，以便在考慮滑坡災害時進行邊坡穩(wěn)定性評估。


自動三軸儀可以模擬滑坡土體的實際承載環(huán)境，研究其力學特性和穩(wěn)定性。通過全自動化的應力控制式加載和高精度數(shù)據(jù)采集，分析飽和及非飽和土體的力學參數(shù)，揭示滑坡發(fā)生的機理，為滑坡預測和防治提供科學依據(jù)。


GDSSS – 剪切試驗系統(tǒng)

剪切試驗系統(tǒng)（GDSSS）是一種電機控制得剪切試驗裝置，可以配置為直接剪切或直接單剪試驗裝置。該設(shè)備的好處是，直接剪切和直接單剪之間的轉(zhuǎn)換是簡潔的，如果在構(gòu)建時都沒有提供這兩個選項，缺失的選項可以在后期提供。注意，慢循環(huán)載荷也可以應用于使用該儀器的試樣，允許多反轉(zhuǎn)試驗自動化，并估算大應變下土體的殘余強度。


直剪儀可以測定滑坡相關(guān)巖土體的抗剪強度及其變化規(guī)律。通過直剪試驗，可以了解巖土體在不同條件下的承載能力，為滑坡穩(wěn)定性分析提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)有助于預測滑坡風險，并為滑坡治理工程提供科學依據(jù)。


GDSBPS – 反壓直剪試驗系統(tǒng)

反壓直剪試驗系統(tǒng)（GDSBPS）用于對土壤試樣進行靜態(tài)直接剪切試驗，并進行精確的背壓控制。注意，靜態(tài)GDSBPS范圍包括提供控制孔隙水壓力的飽和版本，以及提供控制孔隙水和孔隙空氣壓力的不飽和版本。直接剪切試驗可以在使用恒定的體積或恒定的法向應力條件下進行.系統(tǒng)可以模擬邊坡失穩(wěn)情況下土體應力條件。


反壓直剪儀可以精確模擬滑坡現(xiàn)場土體受力條件，通過控制孔隙水壓力和孔隙氣壓力（非飽和土），全面評估土體的抗剪強度特性。其能夠模擬不同工況下土體的力學響應，為滑坡穩(wěn)定性分析、預警及治理工程提供重要數(shù)據(jù)支持。反壓直剪儀的高精度測試能力，使得滑坡測試的結(jié)果更加可靠，有助于提升滑坡災害防治的科學性和有效性。


DYNBPS– 動態(tài)反壓直剪儀

動態(tài)反壓剪切系統(tǒng)DYNBPS用于控制孔隙壓力的土壤試樣的靜態(tài)和動態(tài)直接剪切試驗。在直接剪切測試期間對孔隙壓力的控制允許在實驗室中對真實世界的情況進行建模。該裝置的這種動態(tài)版本允許對滑坡進行建模，因為它在破壞的初始時刻后迅速獲得速度，或者觀察地震引起的循環(huán)應力下發(fā)生的破壞。注意，循環(huán)直接剪切試驗是可能的，同時仍然控制和測量孔隙壓力。雖然最初設(shè)計用于滑坡試驗，但DYNBPS提供了典型的土壤抗剪強度參數(shù)，可用于現(xiàn)有和計劃中的堤壩的穩(wěn)定性評估。


動態(tài)反壓直剪儀能模擬滑坡過程中土體的動態(tài)受力及孔隙壓力變化，精確測定土體抗剪強度，深入研究滑坡觸發(fā)與演化機制。通過該儀器測試，為滑坡穩(wěn)定性評估、預測及防治工程提供科學依據(jù)，增強滑坡治理的針對性和有效性。


GDSLADS – GDS大型自動直剪儀系統(tǒng)

大型直剪儀GDSLADS是一種電機控制直接剪切試驗裝置，試樣尺寸最高可達300mm，正方形或圓形。使用不同的試樣組可用于研究土工膜和巖石試樣在直接剪切條件下的土體響應。這些選項使該系統(tǒng)成為確定現(xiàn)有和計劃堤壩穩(wěn)定性評估所需的強度參數(shù)時的有用工具。


大型直剪儀在滑坡測試中的應用包括：

（1）高精度模擬：高精度地模擬滑坡過程中土體的受力狀態(tài)，包括不同方向的荷載和剪切速率，為滑坡穩(wěn)定性分析提供可靠數(shù)據(jù)。

（2）全面測試能力：可自動完成多種類型的直剪試驗，如固結(jié)快剪、固結(jié)排水剪、不排水剪等，全面評估土體的抗剪強度特性及其變化規(guī)律。

（3）數(shù)據(jù)分析與預測：結(jié)合先進的數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，對試驗結(jié)果進行實時處理和深入分析，預測滑坡風險，為滑坡防治提供科學依據(jù)。

（4）提升測試效率：自動化程度高，減少了人為誤差，提高了測試效率和準確性，有助于快速響應滑坡災害的預警和治理需求。


EMDCSS – 伺服電機控制的動單剪系統(tǒng)

GDS電機控制的動單剪系統(tǒng)(EMDCSS)是進行動單剪試驗的主要設(shè)備，它不僅可以進行小應變（0.005%剪應變幅值）到大應變（10%剪應變幅值）的動態(tài)循環(huán)試驗，還可以進行非常精確的準靜態(tài)測試。易于制備的試樣受到主應力旋轉(zhuǎn)，可以反應現(xiàn)場觀察到的許多土體響應。對于先進的商業(yè)測試或?qū)W術(shù)研究的最佳選擇，允許確定邊坡穩(wěn)定性評估所需的強度和變形參數(shù)。


動單剪測試系統(tǒng)在滑坡測試中的應用：

（1）模擬真實環(huán)境：該系統(tǒng)能夠模擬滑坡過程中土體在單剪條件下的動態(tài)受力情況，包括不同剪應變幅值和頻率的加載，從而更真實地反映滑坡現(xiàn)場的力學環(huán)境。

（2）評估土體特性：通過動單剪測試，可以精確測定滑坡土體的動強度、動態(tài)模量、阻尼比等動態(tài)力學參數(shù)，為滑坡穩(wěn)定性分析提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

（3）研究滑坡機理：動單剪測試有助于深入研究滑坡的觸發(fā)條件、演化過程以及土體在動態(tài)荷載下的破壞機制，為滑坡預測和防治提供科學依據(jù)。

（4）指導工程設(shè)計：基于動單剪測試的結(jié)果，工程師可以更加準確地評估滑坡風險，并設(shè)計合理的防治工程措施，如加固滑坡體、改善排水條件等，以提高滑坡治理的針對性和有效性。


VDDCSS – 可變方向循環(huán)單剪儀

變方向動態(tài)循環(huán)單剪試驗系統(tǒng)（VDDCSS）允許在兩個方向上進行簡單剪切，而不是標準的單個方向。這是通過有一個作用主執(zhí)行器90度的二次剪切執(zhí)行器來實現(xiàn)的。當作為變向機使用時，二次剪切軸可以獨立使用，或與其他剪切軸一起使用。因此，可以在任何水平方向上進行簡單的剪切。這些特性允許確定邊坡穩(wěn)定性評估所需的強度和變形參數(shù)。


變方向動單剪測試系統(tǒng)在滑坡測試中的應用主要體現(xiàn)在模擬復雜滑坡過程上。該系統(tǒng)能模擬土體在不同方向剪切力作用下的動態(tài)響應，評估土體抗剪強度及變形特性，揭示滑坡發(fā)生的力學機制。通過實時數(shù)據(jù)采集與分析，為滑坡穩(wěn)定性評估、預測及防治提供科學依據(jù)，增強滑坡治理的針對性和有效性。


GDSIST – 界面剪切試驗系統(tǒng)


界面剪切試驗系統(tǒng)是一個CRS固結(jié)單元，具有額外的能力，底座可以無限旋轉(zhuǎn)。內(nèi)部測壓元件同時測量試樣上的軸向力以及所產(chǎn)生的扭矩。該系統(tǒng)被設(shè)計用于測試試樣與頂蓋之間的剪切界面。用戶可以將特定的材料綁定在頂部進行測試。這些特性使得GDSIST能夠定義材料之間的界面強度，并確定土壤的殘余強度，作為邊坡穩(wěn)定性評估的一部分。


界面剪切系統(tǒng)在滑坡測試中的應用包括：

（1）抗剪強度評估：通過模擬滑坡過程中巖土體界面在不同條件下的剪切作用，系統(tǒng)能夠準確測定界面的抗剪強度，為滑坡穩(wěn)定性分析提供關(guān)鍵參數(shù)。

（2）機制研究：有助于深入研究滑坡過程中土體與巖體、不同土層間界面的相互作用機制，揭示滑坡的觸發(fā)條件和演化過程。

（3）數(shù)據(jù)支持：實時數(shù)據(jù)采集與分析功能，為滑坡風險評估、預測預警及防治工程的設(shè)計提供科學依據(jù)，提高滑坡治理的針對性和有效性。


ST-RTS  – 靜態(tài)巖石三軸測試系統(tǒng)


靜態(tài)巖石三軸測試系統(tǒng)可使軸向載荷應用達到1MN，三軸壓力室的額定值高達70MPa，用于最大直徑為50mm的試樣。


靜態(tài)巖石三軸系統(tǒng)在滑坡測試中的應用包括：

（1）力學特性分析：該系統(tǒng)能模擬滑坡中巖石在復雜應力狀態(tài)下的行為，通過三軸壓縮試驗測定巖石的抗壓強度、彈性模量等力學參數(shù)，為滑坡穩(wěn)定性分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（2）滑坡機制研究：借助靜態(tài)巖石三軸測試系統(tǒng)，可深入研究滑坡過程中巖石的破壞機理、應力狀態(tài)變化等，為滑坡預測和防治提供科學依據(jù)。

（3）工程設(shè)計支持：基于測試系統(tǒng)的結(jié)果，工程師能更準確地評估滑坡風險，優(yōu)化防治工程的設(shè)計，如邊坡加固、排水系統(tǒng)布置等，以提高滑坡治理的針對性和有效性。


DT-RTS – 動態(tài)巖石三軸測試系統(tǒng)


動態(tài)巖石三軸測試系統(tǒng)可以在20Hz及以下的動態(tài)頻率下施加高達400kN的軸向負載。動態(tài)加載是通過一個伺服-液壓執(zhí)行器系統(tǒng)來實現(xiàn)的。


動態(tài)巖石三軸系統(tǒng)在滑坡測試中的應用包括：

（1）模擬真實滑坡環(huán)境：該系統(tǒng)能夠動態(tài)模擬滑坡過程中巖石所受的復雜應力狀態(tài)，包括不同方向的應力和壓力變化，從而更真實地反映滑坡現(xiàn)場的實際情況。

（2）力學特性評估：通過動態(tài)加載和卸載過程，系統(tǒng)能夠全面評估巖石的抗壓強度、彈性模量、泊松比等力學參數(shù)及其隨時間和應力狀態(tài)的變化規(guī)律，為滑坡穩(wěn)定性分析提供重要依據(jù)。

（3）滑坡機制研究：動態(tài)巖石三軸測試系統(tǒng)有助于深入研究滑坡過程中巖石的破壞機理、應力路徑、能量演化等，揭示滑坡發(fā)生的內(nèi)在規(guī)律和影響因素。

（4）風險評估與防治：基于系統(tǒng)的測試結(jié)果，可以更加準確地評估滑坡的風險等級，為制定科學合理的滑坡防治方案提供數(shù)據(jù)支持，如邊坡加固、排水系統(tǒng)優(yōu)化等。


GDSAV – 聲速傳感器


聲速傳感器測量試樣內(nèi)的P波和S波速度。在某些情況下，傳感器可以安裝在底座和頂蓋上，或安裝在試樣的兩側(cè)，以便在多個方向上測量聲波速度。


聲速傳感器在滑坡測試中的應用主要體現(xiàn)在實時監(jiān)測和預警方面。它能夠通過測量聲波在滑坡體中的傳播速度變化，來探測滑坡體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變化和穩(wěn)定性狀態(tài)。這種技術(shù)為滑坡的早期預警和風險評估提供了重要依據(jù)。


HPBPS - 高壓反壓直剪儀


高壓反壓直剪儀是GDSBPS的高壓版本?？稍谠嚇由鲜┘痈哌_100kN的正常和剪切載荷，背壓可達10MPa。


高壓反壓直剪儀模擬滑坡復雜應力，精確測定土體抗剪強度，助力滑坡機理研究，為風險評估與防治工程提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持，是滑坡測試中的重要技術(shù)工具。



Shearmatic EmS - 自動直剪儀 

Shearmatic EmS自動直剪儀是一款全自動剪切試驗系統(tǒng)，得益于新型低維護、高效和環(huán)保的機電伺服驅(qū)動(EmS)技術(shù)。測試系統(tǒng)安靜、緊湊、高性能，可以獨立運行，也可以通過我們獨創(chuàng)的軟件進行控制，該軟件可以通過一臺電腦控制多達6個單元，使您能夠逐步且無縫地擴展您的實驗室。


Shearmatic EmS自動直剪儀在滑坡測試中，通過高精度伺服驅(qū)動技術(shù)，模擬滑坡界面剪切過程，分析土體間力學特性，為滑坡穩(wěn)定性評估及治理提供數(shù)據(jù)支持，確保工程安全。其高性能、低噪音及模塊化設(shè)計，提升了測試精度與效率。


Torshear EmS - 自動環(huán)剪儀 


Torshear EmS自動環(huán)剪儀是一款多功能全自動環(huán)剪儀，得益于新型低維護、高效和環(huán)保的機電伺服驅(qū)動(EmS)技術(shù)。安靜、緊湊和高性能，Torshear EmS測試系統(tǒng)可以獨立運行，或者通過我們的軟件控制，同一臺電腦可以連接多達六個單位，使您可以逐步和無縫擴展您的實驗室。


Torshear EmS自動環(huán)剪儀在滑坡測試中，通過模擬滑坡界面的連續(xù)剪切過程，精確測量粘性土的殘余剪切強度，為滑坡穩(wěn)定性評估提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。其高效、精準的測試能力，有效助力滑坡防治工作，確保工程安全。


Shearmatic 300 - 大型直剪儀 

SHEARMATIC 300大型自動直剪儀適用于土體及其他材料，最大顆粒尺寸可達20mm的大尺寸試樣?？蓪ψ畲蟪叽?00mm的方形試樣進行測試，配置插入物還可以進行更小尺寸的試樣。


SHEARMATIC 300直剪儀，高精度模擬滑坡受力，全面評估土體抗剪強度，實時數(shù)據(jù)分析助滑坡風險評估，為滑坡治理提供科學依據(jù)，是滑坡研究的重要工具。



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