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歐美大地 室內(nèi)巖土試驗(yàn)
室內(nèi)巖土試驗(yàn)
隧道研究和測(cè)試解決方案
發(fā)布時(shí)間:2024-07-24 瀏覽次數(shù):15638 來(lái)源:歐美大地

隧道和其他地下結(jié)構(gòu)已經(jīng)使用了數(shù)千年,并由于一些社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的原因繼續(xù)建造。這些措施包括利用繁忙的市中心的地下空間,將重要設(shè)施與惡劣天氣和自然災(zāi)害隔離起來(lái),或?yàn)槌鞘芯用裉峁╋嬘盟驈U水的進(jìn)出通道(ITA-AITES, 2014)。

隧道工程技術(shù)的進(jìn)步導(dǎo)致許多技術(shù)被用于建造地下空間,包括使用隧道鉆孔機(jī)、炸藥、頂管和推力鉆機(jī)(英國(guó)隧道協(xié)會(huì),2014)。然而,徹底的巖土工程調(diào)查對(duì)地下項(xiàng)目仍然至關(guān)重要,使隧道設(shè)計(jì)能夠在其運(yùn)行壽命中保持穩(wěn)定,并限制地面上的沉降,以避免破壞現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。

GDS設(shè)計(jì)并制造的巖土測(cè)試設(shè)備,可用于獲取對(duì)隧道設(shè)計(jì)和施工很重要的土和巖石的工程參數(shù)。這些系統(tǒng)包括允許研究地質(zhì)材料的小應(yīng)變剛度的系統(tǒng),如彎曲元件和共振柱,以及提供大應(yīng)變響應(yīng)和強(qiáng)度參數(shù)的更傳統(tǒng)的系統(tǒng),如三軸試驗(yàn)系統(tǒng)。



隧道試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)



ASTM D-2850-03a

通過(guò)三軸裝置,根據(jù)總應(yīng)力原理確定飽和土的不排水抗剪強(qiáng)度。該參數(shù)可作為隧道穩(wěn)定性評(píng)估計(jì)算的一部分。

ASTM D-4015

通過(guò)共振柱測(cè)定土壤的剪切模量和阻尼系數(shù)(在小剪切應(yīng)變范圍-1x10-6及以上內(nèi)工作)。這些參數(shù)可用于提供有關(guān)土壤剛度和循環(huán)或動(dòng)態(tài)載荷時(shí),如振動(dòng)機(jī)械或爆炸產(chǎn)生的響應(yīng)。

ASTM D-4767

通過(guò)三軸裝置,根據(jù)總應(yīng)力和有效應(yīng)力原理確定飽和土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。這些參數(shù),即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力,被用作隧道穩(wěn)定性評(píng)估計(jì)算的一部分。

ASTM D-7181

通過(guò)三軸裝置,根據(jù)有效應(yīng)力原理確定飽和土體的排水剪切強(qiáng)度參數(shù)。這些參數(shù),即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力,被用來(lái)作為隧道穩(wěn)定性評(píng)估計(jì)算的一部分。

BS 1377-7

通過(guò)三軸裝置,根據(jù)總應(yīng)力原理確定土體的不排水抗剪強(qiáng)度。該參數(shù)可作為隧道穩(wěn)定性評(píng)估計(jì)算的一部分。

BS 1377-8

通過(guò)三軸裝置,根據(jù)有效應(yīng)力原理測(cè)定飽和土體的排水和不排水剪切強(qiáng)度。 這些參數(shù),即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力,,被用來(lái)作為隧道穩(wěn)定性評(píng)估計(jì)算的一部分。

CEN ISO/TS 17892-8

通過(guò)三軸裝置,根據(jù)總應(yīng)力原理確定飽和土的不排水抗剪強(qiáng)度。該參數(shù)可作為隧道穩(wěn)定性評(píng)估計(jì)算的一部分。

CEN ISO/TS 17892-9

通過(guò)三軸裝置,根據(jù)有效應(yīng)力原理確定飽和土體的排水和不排水抗剪強(qiáng)度參數(shù)。這些參數(shù),即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力,被用來(lái)作為隧道穩(wěn)定性評(píng)估計(jì)算的一部分。

JGS 0521

通過(guò)三軸裝置,根據(jù)總應(yīng)力原理確定飽和土體的不固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度.該參數(shù)可作為隧道穩(wěn)定性評(píng)估計(jì)算的一部分。

JGS 0522

通過(guò)三軸裝置,根據(jù)總應(yīng)力原理確定飽和土的不排水抗剪強(qiáng)度。該參數(shù)可作為隧道穩(wěn)定性評(píng)估計(jì)算的一部分。

JGS 0523

通過(guò)三軸裝置,根據(jù)有效應(yīng)力原理確定飽和土的不排水抗剪強(qiáng)度。這些參數(shù),即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力,被用來(lái)作為隧道穩(wěn)定性評(píng)估計(jì)算的一部分。

JGS 0524

通過(guò)三軸裝置,根據(jù)有效應(yīng)力原理確定飽和土的排水抗剪強(qiáng)度參數(shù)。這些參數(shù),即有效內(nèi)摩擦角和粘聚力,被用來(lái)作為隧道穩(wěn)定性評(píng)估計(jì)算的一部分。



隧道試驗(yàn)設(shè)備



GDSTAS – 自動(dòng)三軸試驗(yàn)系統(tǒng)

自動(dòng)三軸試驗(yàn)系統(tǒng)(GDSTAS)是一種基于荷載框架的三軸測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)選擇一系列載荷框架、三軸壓力室、壓力控制器和軟件來(lái)進(jìn)行配置。該系統(tǒng)可配置為一個(gè)多站商業(yè)測(cè)試設(shè)備,以及研究水平的高范圍巖石測(cè)試。如果現(xiàn)有的三軸系統(tǒng)需要升級(jí),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(lái)進(jìn)行升級(jí)。可以從GDSTAS獲得典型的排水和不排水抗剪強(qiáng)度參數(shù),如內(nèi)摩擦角和粘聚力,以便在設(shè)計(jì)和建造新的地下空間時(shí)進(jìn)行隧道穩(wěn)定性評(píng)估。

自動(dòng)三軸系統(tǒng)在隧道試驗(yàn)中能模擬隧道施工中土體的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),進(jìn)行如固結(jié)排水、固結(jié)不排水等多種三軸試驗(yàn),以評(píng)估土體的力學(xué)特性及穩(wěn)定性。通過(guò)精確的數(shù)據(jù)采集與分析,為隧道設(shè)計(jì)、施工監(jiān)控及安全評(píng)估提供科學(xué)依據(jù),確保隧道工程的安全與質(zhì)量。

GDSTTS - 應(yīng)力路徑三軸測(cè)試系統(tǒng)系

應(yīng)力路徑三軸測(cè)試系統(tǒng)(GDSTTS)是一種主要為應(yīng)力路徑測(cè)試而設(shè)計(jì)的全自動(dòng)三軸測(cè)試系統(tǒng)。GDSTTS是基于經(jīng)典的Bishop和Wesley型應(yīng)力路徑三軸壓力室,它直接對(duì)土壤樣品施加軸向應(yīng)力和徑向應(yīng)力。在該系統(tǒng)中,可以將與堤壩材料的特定施工和操作順序相關(guān)的應(yīng)力路徑應(yīng)用于試樣,從而觀察到特有的土體響應(yīng),并相應(yīng)地調(diào)整隧道設(shè)計(jì)。

應(yīng)力路徑三軸測(cè)試系統(tǒng)能夠模擬隧道開(kāi)挖過(guò)程中土體所經(jīng)歷的復(fù)雜應(yīng)力路徑變化,通過(guò)精確控制應(yīng)力和應(yīng)變條件,進(jìn)行如UU、CU、CD等多種三軸試驗(yàn),深入評(píng)估土體的變形特性和強(qiáng)度變化。這些測(cè)試結(jié)果對(duì)于優(yōu)化隧道設(shè)計(jì)方案、確保施工安全和穩(wěn)定性具有重要意義。

GDSRCA - 共振柱試驗(yàn)系統(tǒng)

共振柱儀(RCA)用于獲得中剪切應(yīng)變范圍(<1 %)的剪切模量、楊氏模量和阻尼系數(shù)的值。這是通過(guò)使用電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,該系統(tǒng)對(duì)飽和和固結(jié)的圓柱形土壤樣品施加高頻(15-300Hz)的扭轉(zhuǎn)或彎曲循環(huán)載荷。注意,該系統(tǒng)還可以升級(jí),以在2 Hz和低于頻率范圍內(nèi)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)剪切試驗(yàn),允許觀察到完整的剪切應(yīng)力-應(yīng)變行為。從共振柱裝置獲得的參數(shù)允許進(jìn)行先進(jìn)的分析和數(shù)值響應(yīng)分析,例如使用有限元或非線性分析方法,使隧道周圍或上方的土壤響應(yīng)得到評(píng)估。

共振柱試驗(yàn)系統(tǒng)基于共振原理,通過(guò)對(duì)圓柱形試樣施加動(dòng)載荷,測(cè)求試樣的動(dòng)彈性模量及阻尼比等參數(shù)。在隧道工程中,它有助于深入理解土體的動(dòng)力特性,評(píng)估隧道開(kāi)挖過(guò)程中土體的穩(wěn)定性和變形特性。這一技術(shù)的應(yīng)用,為隧道設(shè)計(jì)、施工及安全評(píng)估提供了重要的科學(xué)依據(jù)。

GDSBES - 彎曲元試驗(yàn)系統(tǒng)



彎曲元系統(tǒng)(BES)能夠測(cè)量土壤的小應(yīng)變剪切模量,當(dāng)對(duì)隧道或其他地下空間周圍的土壤進(jìn)行高級(jí)分析和數(shù)值響應(yīng)分析時(shí),這是一個(gè)重要的參數(shù)。該系統(tǒng)的獨(dú)特之處在于,它的設(shè)計(jì)是使彎曲元件測(cè)試可靠和易于執(zhí)行,與一個(gè)信號(hào)硬件盒用于產(chǎn)生和記錄傳播的壓縮(P)和剪切(S)波。BES系統(tǒng)可以作為一個(gè)選項(xiàng)添加到大多數(shù)GDS實(shí)驗(yàn)室測(cè)試系統(tǒng),以及由其他制造商生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)。迄今為止,彎曲元已經(jīng)安裝在三軸和共振柱系統(tǒng)中,以及固結(jié)、直接簡(jiǎn)單剪切系統(tǒng)。

彎曲元試驗(yàn)系統(tǒng)在隧道試驗(yàn)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)隧道周圍巖土體力學(xué)特性的精細(xì)測(cè)試上。該系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量巖土體在彎曲載荷下的響應(yīng),能夠評(píng)估其模量、剛度等關(guān)鍵參數(shù)。在隧道工程中,這些參數(shù)對(duì)于理解隧道的穩(wěn)定性、預(yù)測(cè)變形和沉降至關(guān)重要。

GDSVIS – 虛擬無(wú)限剛度加載系統(tǒng)

虛擬無(wú)限剛度加載系統(tǒng)是GDS的首要荷載框架,荷載能力為250kN,或400kN。GDSVIS的加載框架比經(jīng)典的加載框架剛性更高。這是為了更準(zhǔn)確的測(cè)試較硬的樣品與更少的設(shè)備符合性。此外,每個(gè)GDSVIS都經(jīng)過(guò)內(nèi)部校準(zhǔn),允許自動(dòng)自我補(bǔ)償。這種類型的框架是GDS所獨(dú)有的。當(dāng)與三軸壓力室、壓力/體積控制器和數(shù)據(jù)采集相結(jié)合時(shí),GDSVIS能夠確定典型的排水和不排水抗剪強(qiáng)度參數(shù)用于設(shè)計(jì)和建造新的地下空間時(shí)。

虛擬無(wú)限剛度加載系統(tǒng)能夠在隧道模擬試驗(yàn)中提供高精度的加載控制,模擬隧道結(jié)構(gòu)在極端或特定條件下的受力情況。該系統(tǒng)通過(guò)精密的力學(xué)設(shè)計(jì)和控制算法,實(shí)現(xiàn)加載力的快速響應(yīng)和穩(wěn)定輸出,確保試驗(yàn)過(guò)程中的加載條件接近或達(dá)到“無(wú)限剛度”的理想狀態(tài)。

在隧道試驗(yàn)中,虛擬無(wú)限剛度加載系統(tǒng)可以模擬隧道襯砌、圍巖等結(jié)構(gòu)在開(kāi)挖、支護(hù)等過(guò)程中的受力變化,評(píng)估隧道結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄加載過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù),如應(yīng)力、應(yīng)變、位移等,研究人員可以深入分析隧道結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為,為隧道工程的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)提供科學(xué)依據(jù)。

ELDYN – 標(biāo)準(zhǔn)型動(dòng)三軸試驗(yàn)系統(tǒng)



標(biāo)準(zhǔn)型動(dòng)三軸是一個(gè)入門級(jí)的動(dòng)態(tài)三軸系統(tǒng),基于一個(gè)軸向剛性負(fù)載框架與橫梁上安裝的電機(jī)作動(dòng)器。ELDYN的設(shè)計(jì)旨在滿足巖土實(shí)驗(yàn)室測(cè)試行業(yè)對(duì)更低成本、更基本的動(dòng)態(tài)三軸測(cè)試系統(tǒng)的需求,但仍然符合客戶期望的GDS的非常先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)。這使得ELDYN能夠提供典型的排水和不排水抗剪強(qiáng)度參數(shù),以及土體的動(dòng)態(tài)循環(huán)響應(yīng),用于設(shè)計(jì)和建造新的地下空間。

標(biāo)準(zhǔn)型動(dòng)三軸主要應(yīng)用于隧道工程中的常規(guī)土工試驗(yàn),如模擬隧道開(kāi)挖過(guò)程中的土體動(dòng)力響應(yīng)、評(píng)估隧道周邊土體的穩(wěn)定性和變形特性等。它具備基本的動(dòng)三軸試驗(yàn)功能,能夠提供相對(duì)準(zhǔn)確的土體動(dòng)力參數(shù),為隧道設(shè)計(jì)和施工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。

DYNTTS – 高級(jí)動(dòng)態(tài)三軸測(cè)試系統(tǒng)

高級(jí)動(dòng)態(tài)三軸測(cè)試系統(tǒng)(DYNTTS)是一款高端測(cè)試設(shè)備,它將三軸壓力室與動(dòng)態(tài)作動(dòng)器相結(jié)合,能夠在高達(dá)10Hz的頻率下施加循環(huán)載荷、變形和應(yīng)力。壓力室本身由容納電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的一體式基座單元螺旋驅(qū)動(dòng)。軸向載荷和變形通過(guò)壓力室的底座施加。該系統(tǒng)可以與動(dòng)態(tài)壓力室壓力作動(dòng)器相結(jié)合,使得壓力室壓力也可以動(dòng)態(tài)施加直到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)頻率(即2Hz、5Hz或10Hz)。這些特性使得DYNTTS能夠提供典型的排水和不排水抗剪強(qiáng)度參數(shù),以及土體的動(dòng)態(tài)循環(huán)響應(yīng),用于設(shè)計(jì)和建造新的地下空間。

科研級(jí)動(dòng)三軸則更側(cè)重于隧道工程中的復(fù)雜問(wèn)題和前沿研究。其高精度、高穩(wěn)定性和多功能性使其能夠模擬更復(fù)雜的振動(dòng)條件和土體行為,如高頻振動(dòng)、多向振動(dòng)等。科研級(jí)動(dòng)三軸在隧道抗震、抗液化、長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究等方面發(fā)揮著重要作用,為隧道工程的安全性和耐久性提供深入的科學(xué)依據(jù)。同時(shí),它還能夠進(jìn)行定制化的試驗(yàn)設(shè)計(jì),滿足特殊研究需求。

GDSTTA – 真三軸試驗(yàn)系統(tǒng)

真三軸試驗(yàn)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的三軸裝置不同,所有三個(gè)主應(yīng)力都可以獨(dú)立控制,而不是在傳統(tǒng)的三軸系統(tǒng)中只控制兩個(gè)。這允許執(zhí)行更廣泛的復(fù)雜應(yīng)力路徑。該動(dòng)態(tài)循環(huán)系統(tǒng)由先進(jìn)的電機(jī)作動(dòng)器或可選的液壓作動(dòng)器提供動(dòng)力,是一個(gè)極其復(fù)雜的研究工具。垂直軸和一個(gè)水平軸通過(guò)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)器(軸1和軸2)加載,通過(guò)壓力室壓力為第二水平軸(軸3)提供應(yīng)力控制??傊珿DSTTA可用于對(duì)土壤樣品應(yīng)用廣泛的應(yīng)力路徑,包括那些在設(shè)計(jì)和建造新的地下空間時(shí)使用的相關(guān)應(yīng)力路徑。

真三軸在隧道試驗(yàn)中的應(yīng)用至關(guān)重要。它能夠模擬隧道開(kāi)挖過(guò)程中土體在三個(gè)方向上的真實(shí)受力狀態(tài),通過(guò)獨(dú)立控制X、Y、Z三個(gè)方向的應(yīng)力加載,評(píng)估土體的力學(xué)特性和穩(wěn)定性。這一系統(tǒng)為隧道工程的設(shè)計(jì)、施工及安全評(píng)估提供了精確的數(shù)據(jù)支持,有助于優(yōu)化隧道結(jié)構(gòu),提高工程的安全性和耐久性。在巖土工程和地下工程領(lǐng)域,真三軸試驗(yàn)已成為不可或缺的研究手段。

ETAS – 自動(dòng)環(huán)境三軸系統(tǒng)

自動(dòng)環(huán)境三軸系統(tǒng)(ETAS)是一種基于溫度控制的荷載框架的三軸測(cè)試系統(tǒng)。主要功能包括:凍土測(cè)試、天然氣水合物測(cè)試、高壓測(cè)試和高、低溫測(cè)試。-20℃的冷卻系統(tǒng)為凍土試驗(yàn)提供了理想的條件。其高壓測(cè)試能力(高達(dá)100MPa)和低溫為氣體水合物測(cè)試提供了理想的環(huán)境。該系統(tǒng)還可選擇僅加熱系統(tǒng)。這些方案使ETAS能夠在一定溫度和限制壓力范圍內(nèi)進(jìn)行三軸試驗(yàn),并提供典型的排水和不排水抗剪強(qiáng)度參數(shù)并為在設(shè)計(jì)和建造新的地下空間時(shí)提供典型的排水和不排水的抗切強(qiáng)度參數(shù)。

該系統(tǒng)能夠模擬隧道開(kāi)挖及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中土體在不同環(huán)境條件下的真實(shí)受力狀態(tài),如溫度、濕度、壓力等。通過(guò)自動(dòng)化控制和數(shù)據(jù)采集,它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)土體的力學(xué)響應(yīng)和變形特性,為隧道工程的設(shè)計(jì)、施工及后期維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。自動(dòng)環(huán)境三軸系統(tǒng)的高精度和多功能性,使其在隧道工程領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

ETTS – 應(yīng)力路徑環(huán)境三軸試驗(yàn)系統(tǒng)

應(yīng)力路徑環(huán)境三軸測(cè)試系統(tǒng)(ETTS)是一個(gè)用于應(yīng)力路徑測(cè)試的溫度控制測(cè)試系統(tǒng)。主要功能包括:凍土測(cè)試、天然氣水合物測(cè)試、高壓測(cè)試和高、低溫測(cè)試。-20℃的冷卻系統(tǒng)為凍土試驗(yàn)提供了理想的條件。其高壓測(cè)試能力(高達(dá)100MPa)和低溫為氣體水合物測(cè)試提供了理想的環(huán)境。該系統(tǒng)還可選擇僅加熱系統(tǒng)。這些方案使ETAS能夠在一定溫度和限制壓力范圍內(nèi)進(jìn)行三軸試驗(yàn),并提供典型的排水和不排水抗剪強(qiáng)度參數(shù),并為在設(shè)計(jì)和建造新的地下空間時(shí)提供典型的排水和不排水的抗切強(qiáng)度參數(shù)。

應(yīng)力路徑環(huán)境三軸測(cè)試系統(tǒng)不僅能模擬隧道開(kāi)挖過(guò)程中土體的復(fù)雜應(yīng)力路徑變化,還能同時(shí)考慮環(huán)境因素(如溫度、濕度)對(duì)土體特性的影響。通過(guò)精確控制應(yīng)力路徑和環(huán)境條件,系統(tǒng)能夠全面評(píng)估隧道土體的力學(xué)響應(yīng)和穩(wěn)定性,為隧道設(shè)計(jì)、施工及安全評(píng)估提供可靠數(shù)據(jù)支持。

ST-RTS  – 靜態(tài)巖石三軸測(cè)試系統(tǒng)

靜態(tài)巖石三軸測(cè)試系統(tǒng)(ST-RTS)是一個(gè)三軸系統(tǒng),使用被動(dòng)三軸壓力室和剛性荷載框架,荷載高達(dá)1MN。當(dāng)使用該系統(tǒng)時(shí),三軸壓力室限制壓力最高可達(dá)70MPa。ST-RTS施加高負(fù)荷和壓力的能力,使該系統(tǒng)能夠確定巖石試樣的強(qiáng)度和變形參數(shù)作為新地下空間設(shè)計(jì)和施工的一部分。

該系統(tǒng)能夠模擬隧道開(kāi)挖及支護(hù)過(guò)程中巖石在三個(gè)方向上的真實(shí)受力狀態(tài),通過(guò)施加不同大小的圍壓和軸壓,測(cè)試巖石的抗壓強(qiáng)度、變形特性及破壞模式。這一測(cè)試為隧道工程的設(shè)計(jì)、施工及穩(wěn)定性評(píng)估提供了重要依據(jù),有助于預(yù)測(cè)隧道圍巖的變形趨勢(shì),優(yōu)化支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確保隧道施工和運(yùn)營(yíng)的安全穩(wěn)定。

DT-RTS – 動(dòng)態(tài)巖石三軸測(cè)試系統(tǒng)



動(dòng)態(tài)巖石三軸測(cè)試系統(tǒng)(DT-RTS)是一個(gè)動(dòng)態(tài)三軸系統(tǒng),設(shè)計(jì)荷載高達(dá)450kN,加載頻率高達(dá)20Hz。使用動(dòng)態(tài)作動(dòng)器以確保三軸壓力室壓力得到持續(xù)控制,該系統(tǒng)可達(dá)到高達(dá)70MPa的三軸壓力室壓力。DT-RTS動(dòng)態(tài)應(yīng)用高負(fù)荷和壓力的能力,使該系統(tǒng)能夠確定巖石試樣的強(qiáng)度和變形參數(shù),可以幫助設(shè)計(jì)和施工新的地下空間。

該系統(tǒng)能夠模擬隧道掘進(jìn)過(guò)程中巖石所承受的復(fù)雜動(dòng)態(tài)應(yīng)力狀態(tài),包括不同方向上的振動(dòng)、沖擊等。通過(guò)測(cè)試,可以獲取巖石在動(dòng)態(tài)加載條件下的強(qiáng)度、變形、破壞模式等關(guān)鍵參數(shù),為隧道工程的設(shè)計(jì)、施工及安全評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。

GDSAV – 聲速傳感器

聲速傳感器用于測(cè)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(gè)方向上測(cè)量聲波速度。在設(shè)計(jì)和建造新的地下空間時(shí),經(jīng)常需要這樣的小應(yīng)變信息。

聲速傳感器利用超聲波在介質(zhì)中的傳播速度來(lái)測(cè)量和評(píng)估隧道結(jié)構(gòu)及其周圍巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)。在隧道工程中,聲速傳感器可用于檢測(cè)隧道襯砌混凝土的強(qiáng)度、監(jiān)測(cè)隧道壁的位移以及分析隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性。通過(guò)測(cè)量超聲波在隧道材料中的傳播速度,可以評(píng)估材料的密實(shí)度、強(qiáng)度等關(guān)鍵參數(shù),為隧道的設(shè)計(jì)、施工和長(zhǎng)期維護(hù)提供重要依據(jù)。此外,聲速傳感器還具有無(wú)損檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn),能夠在不破壞隧道結(jié)構(gòu)的情況下進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)的監(jiān)測(cè)。

HARRCA – 哈丁共振柱試驗(yàn)系統(tǒng)

哈丁共振柱裝置(HARRCA)是一個(gè)系統(tǒng),允許樣品在保持各向異性載荷的同時(shí)進(jìn)行各向異性測(cè)試。這是通過(guò)一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的、薄壁的加載柱通過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)到達(dá)頂蓋來(lái)實(shí)現(xiàn)的。GDS哈丁振蕩器包含一個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),包括精密卷繞線圈和復(fù)合燒結(jié)釹鐵硼(NdFeB)“稀土”磁鐵。該裝置可以安裝在一個(gè)具有完整的軸向力執(zhí)行器的獨(dú)立系統(tǒng)中,或作為一個(gè)集成到現(xiàn)有載荷框架的單元。HARRCA為土壤樣品提供G和D曲線,是設(shè)計(jì)和建造新的地下空間的有用工具。

哈丁共振柱可實(shí)現(xiàn)對(duì)土動(dòng)力特性的精確測(cè)試。該設(shè)備通過(guò)共振原理,對(duì)隧道周邊土樣施加周期性振動(dòng),測(cè)定其共振頻率及相應(yīng)參數(shù),進(jìn)而計(jì)算出土的動(dòng)彈性模量、阻尼比等關(guān)鍵指標(biāo)。這些參數(shù)對(duì)于評(píng)估隧道開(kāi)挖過(guò)程中土體的穩(wěn)定性、預(yù)測(cè)變形及沉降具有重要意義。

GDSAOS – 自動(dòng)固結(jié)試驗(yàn)系統(tǒng)

自動(dòng)固結(jié)儀GDSAOS是傳統(tǒng)懸重固結(jié)儀的現(xiàn)代替代品。具有一個(gè)獨(dú)立的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元,可以使用其智能鍵盤控制,也可以從個(gè)人PC端使用USB接口控制。不要求使用壓縮空氣或手動(dòng)放置重量。當(dāng)與GDSLAB控制和數(shù)據(jù)采集軟件一起使用時(shí),GDSAOS可以用于一系列完整的測(cè)試,超出了懸重固結(jié)儀可以執(zhí)行的那些測(cè)試。這包括確定在設(shè)計(jì)和建造新的地下空間時(shí)有用的加固參數(shù)。

能夠自動(dòng)施加垂直壓力于隧道周圍土樣,并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土樣在壓力作用下的體積變化,從而精確測(cè)定土樣的固結(jié)特性和固結(jié)系數(shù)。這一特性使得自動(dòng)固結(jié)儀在評(píng)估隧道開(kāi)挖后土體的穩(wěn)定性和預(yù)測(cè)長(zhǎng)期沉降方面具有重要意義。

GDSCTS – 高級(jí)固結(jié)試驗(yàn)系統(tǒng)

固結(jié)儀GDSCTS是一種最先進(jìn)的、為土體設(shè)計(jì)的全自動(dòng)固結(jié)試驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于Rowe和Barden型固結(jié)壓力室,使用來(lái)自高級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)或商業(yè)型的GDS壓力/體積控制器。其中兩個(gè)壓力控制器連接到計(jì)算機(jī),一個(gè)用于軸向應(yīng)力和軸向位移控制,另一個(gè)用于反壓。這種功能使GDSCTS能夠確定在設(shè)計(jì)和建造新的地下空間時(shí)有用的固結(jié)參數(shù),包括滲透率(增加一個(gè)壓力/體積控制器)。

高級(jí)液壓固結(jié)儀進(jìn)一步提升了隧道試驗(yàn)的精度和靈活性。它不僅具備自動(dòng)固結(jié)儀的基本功能,還能通過(guò)液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的壓力控制和更復(fù)雜的加載路徑模擬。這使得高級(jí)液壓固結(jié)儀在隧道試驗(yàn)中能夠更準(zhǔn)確地模擬開(kāi)挖過(guò)程中土體的受力情況,為隧道設(shè)計(jì)和施工提供更加可靠的數(shù)據(jù)支持。

GDSCRS – 恒應(yīng)變速率固結(jié)試驗(yàn)系統(tǒng)

恒應(yīng)變速率固結(jié)儀要為希望減少完成固結(jié)測(cè)試所需時(shí)間的高級(jí)商業(yè)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)。CRS使用一個(gè)新的GDS或現(xiàn)有的荷載框架來(lái)代替一個(gè)三軸壓力室?;诤奢d框架的一維固結(jié)單元能夠施加反壓,并測(cè)量高達(dá)1MPa(低壓版本)或20MPa(高壓版本)的孔隙壓力??偟膩?lái)說(shuō),CRS系統(tǒng)允許在設(shè)計(jì)和建造新的地下空間時(shí)快速和準(zhǔn)確地確定有用的整合參數(shù)。

恒應(yīng)變速率固結(jié)儀(CRS)在隧道試驗(yàn)中展現(xiàn)了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。它能夠以恒定的應(yīng)變速率對(duì)隧道周圍土樣施加軸向荷載,從而顯著縮短固結(jié)試驗(yàn)的時(shí)間,提高工作效率。CRS固結(jié)儀還能在試驗(yàn)過(guò)程中保持反壓(水)的可控性,并通過(guò)設(shè)備底座進(jìn)行排水,確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。這一特性使得CRS固結(jié)儀在隧道工程的快速評(píng)估和應(yīng)急響應(yīng)中具有重要意義。

GDSLADS - 大型自動(dòng)直剪系統(tǒng) (300mm)

大型自動(dòng)直接剪切系統(tǒng)是一種機(jī)電直接剪切測(cè)試裝置,用于尺寸高達(dá)300mm的試件。

該系統(tǒng)能夠模擬隧道開(kāi)挖過(guò)程中土體與結(jié)構(gòu)界面的復(fù)雜剪切作用,通過(guò)高精度伺服電機(jī)施加水平和垂直荷載,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄剪切力和位移變化。它可用于評(píng)估隧道襯砌與周圍土體的相互作用,預(yù)測(cè)滑坡風(fēng)險(xiǎn),優(yōu)化支護(hù)設(shè)計(jì),確保隧道施工及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性。

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_(dá)100kN的正常和剪切載荷,背壓可達(dá)10MPa。

高壓反壓直剪儀能夠模擬隧道開(kāi)挖過(guò)程中,土體與隧道結(jié)構(gòu)界面在高壓和復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的剪切行為。該儀器通過(guò)施加垂直壓力和水平剪切力,同時(shí)控制反壓力以模擬地下水壓等環(huán)境因素,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄剪切過(guò)程中的應(yīng)力、應(yīng)變及位移變化。這有助于評(píng)估隧道襯砌與周圍土體的剪切強(qiáng)度、穩(wěn)定性及耐久性,為隧道的設(shè)計(jì)、施工及后期維護(hù)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持,確保隧道工程的安全性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。


AUTOTRIAXQube – 一體式應(yīng)力路徑三軸儀

新的AUTOTRIAX Qube是一款一體式應(yīng)力路徑三軸儀試驗(yàn)系統(tǒng),它將三軸測(cè)試的許多組件集成到一套緊湊的系統(tǒng)中。設(shè)計(jì)使得三軸試驗(yàn)比以前更加容易,AUTOTRIAXQube 適用于很多實(shí)驗(yàn)室,可進(jìn)一步提升已有的測(cè)試能力。

一體式應(yīng)力路徑三軸儀在隧道試驗(yàn)中具有重要應(yīng)用。它能模擬隧道施工及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中土體的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),通過(guò)精確控制應(yīng)力路徑,研究土體的變形、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。此儀器可自動(dòng)進(jìn)行高級(jí)土工試驗(yàn),如應(yīng)力路徑測(cè)試、低頻循環(huán)加載等,有效分析隧道開(kāi)挖對(duì)周圍土體的影響,為隧道工程的設(shè)計(jì)、施工及安全評(píng)估提供可靠依據(jù)。

ACE EmS – 自動(dòng)固結(jié)儀

ACE EmS固結(jié)儀是一款多功能、全自動(dòng)的土體固結(jié)測(cè)試系統(tǒng),得益于新型的低維護(hù)、高效和環(huán)保的機(jī)電伺服驅(qū)動(dòng)(EmS)技術(shù)。無(wú)噪音、緊湊、高性能的ACE EmS可以通過(guò)我們獨(dú)創(chuàng)的軟件運(yùn)行,該軟件可以用一臺(tái)電腦連接多達(dá)60臺(tái)設(shè)備,使您能夠逐步、無(wú)縫地?cái)U(kuò)展您的實(shí)驗(yàn)室。

ACE EmS固結(jié)儀在隧道試驗(yàn)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)隧道周圍土體的固結(jié)特性研究上。它能模擬隧道開(kāi)挖過(guò)程中土體的受力狀態(tài),通過(guò)精確測(cè)量和記錄土體的固結(jié)過(guò)程,評(píng)估土體的壓縮性和穩(wěn)定性,為隧道工程的設(shè)計(jì)、施工及后期維護(hù)提供重要的參考數(shù)據(jù)。

彎曲元測(cè)試系統(tǒng)

彎曲元測(cè)試系統(tǒng),用于測(cè)量土體的最大剪切模量(Gmax)。彎曲元系統(tǒng)可以通過(guò)測(cè)量土體的最大剪切模量(Gmax)來(lái)評(píng)估其剛度—通常使用的剪應(yīng)變水平可達(dá)0.001% —Gmax 在小應(yīng)變動(dòng)態(tài)分析中是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),用于地震、爆炸或機(jī)器和交通振動(dòng)期間預(yù)測(cè)土體或土體結(jié)構(gòu)的相互作用。

彎曲元測(cè)試系統(tǒng)在隧道試驗(yàn)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)隧道周圍巖土體特性的無(wú)損檢測(cè)上。該系統(tǒng)通過(guò)發(fā)射和接收剪切波或壓縮波,測(cè)量波在巖土體中的傳播速度,進(jìn)而推算巖土體的彈性模量和剪切模量。這有助于評(píng)估隧道施工對(duì)周圍巖土體的影響,確保隧道結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。其無(wú)損檢測(cè)特性使得在隧道現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室中都能方便使用。



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