[發明專利]一種可進行真假三軸試驗的方法

有效

• 申請號: 201610946042.3
• 申請日: 2016-10-26
• 公開（公告）號: CN106525595B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 胡大偉;李軍;魏天宇;周輝;張傳慶;楊凡杰;盧景景;朱勇;張帆
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/02
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

本發明公開了一種可進行真假三軸試驗的方法。它包括如下步驟：在做真三軸試驗時，將可進行真假三軸試驗的裝置改裝成可進行真三軸試驗的裝置，試樣為底面為正方形的矩形體，上壓頭、下壓頭的底面與試樣的底面相同；用橡膠套裝好試樣，先操作手動操作加載部分，使右水平軸桿貼近水平壓頭，再操作泵動加載部分，使左水平軸桿貼近所述水平壓頭，從而對試樣施加σ2方向力；在做假三軸試驗時，將所述可進行真三軸試驗的裝置改裝成可進行假三軸試驗的裝置，去除所述可進行真三軸試驗的裝置中的水平壓頭，將試樣改為圓柱體。克服了現有技術須用假三軸試驗裝置做假三軸試驗、用真三軸試驗裝置做真三軸試驗、不易操作，成本高的缺點。

技術領域

本發明涉及巖土工程技術中的巖土檢測領域，更具體地說是一種可進行真假三軸試驗的方法。

背景技術

根據力學試驗原理，假定一巖體保持平衡狀態，則其中某一點必有三種作用于互相垂直面上的應力(如圖3所示)，圖3中平行于X、Y、Z三個方向的力，分別稱為大主應力σ1、中主應力σ2、小主應力σ3；與三個主應力垂直的作用面分別稱為大主應力面、中主應力面和小主應力面；許多工程問題如深埋的水平巷道長度較大時，可作為平面應變問題處理，即只考慮σ1和σ3；在考慮淺層地應力時，一般認為水平兩個方向地應力相等，常按軸對稱問題處理，即σ2＝σ3；假三軸試驗就是使試樣在軸對稱的應力狀態下進行試驗，假三軸試驗即常規三軸試驗。

但是在實際巖土環境中，巖體所受到的三個主應力的大小往往是不同的，真三軸試驗是模擬巖體受到荷重的情況下，巖體內任一小單元所承受的應力狀態；研究在主應力方向固定的條件下，主應力與應變的關系及強度特性，即土的本構關系；試樣一般為正立方體或矩形體；試驗時對試樣各個互相垂直的主應力面(即X、Y、Z)分別施加主應力σ1、σ2及σ3(主應力的關系是σ1>σ2>σ3)，即試樣在三個互相垂直面上施加各自獨立的三個主應力σ1、σ2、σ3；真三軸試驗方法測定的結果比假三軸試驗即軸對稱三軸試驗更能反映真實的本構關系，也更復雜。

而實際上，很多單位資金并不充裕，同時擁有假三軸儀和真三軸儀并不符合實際，再加上各類工程的實踐使得很多單位需要更便捷地做假三軸試驗與真三軸試驗；這樣，開發一套結構簡單、易操作、能進行真假三軸試驗的裝置就顯得很有必要了。

發明內容

本發明的目的是提供一種可進行真假三軸試驗的方法，易操作、能進行真假三軸試驗。

為了實現上述本發明的目的，本發明的技術方案為：一種可進行真假三軸試驗的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：在做真三軸試驗時，將可進行真假三軸試驗的裝置改裝成可進行真三軸試驗的裝置，試樣為底面為正方形的矩形體，上壓頭、下壓頭的底面與試樣的底面相同；

步驟2：用橡膠套裝好試樣，先操作手動操作加載部分，使右水平軸桿貼近水平壓頭，再操作泵動加載部分，使左水平軸桿貼近所述水平壓頭，從而對試樣施加σ2方向力；

步驟3：通過垂直加載活塞對試樣施加豎向軸力σ1；

步驟4：通過進油口和出油口的油壓對試樣施加σ3方向力；

步驟5：在做假三軸試驗時，將所述可進行真三軸試驗的裝置改裝成可進行假三軸試驗的裝置，此時，去除所述可進行真三軸試驗的裝置中的水平壓頭，將試樣改為圓柱體；用橡膠套裝好試樣；

步驟6：通過垂直加載活塞對試樣施加豎向軸力σ1；

步驟7：通過進油口和出油口的油壓對試樣施加σ2、σ3方向力。

在上述技術方案中，在做真三軸試驗時，通過左水平軸桿、右水平軸桿與通過進油口和出油口的油壓來控制σ2≠σ3；在做假三軸試驗時，通過進油口和出油口的油壓來控制σ2＝σ3。

本發明具有如下優點：