كم عدد أنواع الاختبارات الثلاثية الموجودة؟

تعد الاختبارات الثلاثية جزءًا أساسيًا من الهندسة الجيوتقنية ، مما يساعدنا على فهم كيفية تصرف التربة تحت الضغط. لكن هل تعلم أنه لا يوجد مجرد نوع واحد من الاختبارات الثلاثية؟ في الواقع ، هناك ثلاثة أنواع رئيسية ، تم تصميم كل منها لمحاكاة ظروف مجال مختلفة. هذه الاختلافات - UU و CU و CD - بناءً على كيفية تحرك المياه عبر التربة أثناء الاختبار. علاوة على ذلك ، تم تطوير طرق متخصصة ومتقدمة لاستكشاف سلوك التربة أكثر. دعونا نقسمهم.

اختبار غير مدرج غير موثوق (UU)

غالبًا ما يطلق عليه الاختبار السريع ، فإن اختبار UU هو أبسط وأسرع طريقة ثلاثية المحاور. عادة ما يتم استخدامه في الطين الناعم ¹ والتحقيقات الأولية في الموقع ² .

الخصائص الرئيسية:

• لا يوجد تصريف مسموح به في أي مرحلة.
• يتم اختبار العينة فورًا بعد تطبيق ضغط حصر - لا توجد فترة توحيد .
• يتم الانتهاء من الاختبارات بسرعة ، وعادة ما تكون في غضون ساعة.

ما يخبرك به:

• معلمات الإجهاد الكلية فقط (وليس الإجهاد الفعال).
• جيد لتحليل الاستقرار على المدى القصير ³ (على سبيل المثال ، التحميل غير المدرج مباشرة بعد البناء).

يعد هذا الاختبار شائعًا للتقييمات السريعة منخفضة التكلفة ، ولكنه محدود من حيث تفاصيل البيانات.

اختبار غير مدرج موحد (CU)

يتضمن اختبار CU مرحلة توحيد ⁴ ، مما يجعله أكثر واقعية لمحاكاة الحمل على المدى الطويل. ومع ذلك ، فإنه لا يزال لا يسمح الصرف أثناء القص.

الخصائص الرئيسية:

• الصرف المسموح به أثناء التوحيد فقط.
• تتم مراقبة ضغط المسام أثناء القص غير المقيد.
• يمكن أن تستمد كل من المعلمات الإجهاد الكلية والفعالة ⁵ .

ما يخبرك به:

• فهم أكثر دقة لسلوك التربة المشبعة ⁶ .
• تستخدم في المشاريع الهامة مثل السدود والمؤسسات والهياكل الاحتفاظ بها .

يستخدم CU على نطاق واسع بسبب توازن الواقعية وثراء البيانات .

اختبار استنزاف موحد (CD)

يعد اختبار الأقراص المضغوطة هو الأكثر استهلاكًا للوقت ، لكنه يوفر أوضح صورة لسلوك الإجهاد الفعال في التربة ، خاصة بالنسبة لسيناريوهات الحمل على المدى الطويل .

الخصائص الرئيسية:

• يسمح الصرف طوال الاختبار بأكمله.
• يبقى ضغط المسام صفرًا ، أو قريب منه ، حسب التصميم.
• مدة طويلة ، خاصة بالنسبة للتربة منخفضة النقل مثل الطين.

ما يخبرك به:

• الوصول المباشر إلى معلمات الإجهاد الفعالة .
• مثالي لتقييم الاستقرار على المدى الطويل وظروف التحميل البطيئة (على سبيل المثال ، المنحدرات ، السدود).

تعد اختبارات الأقراص المضغوطة أمرًا بالغ الأهمية عندما تكون الأمور الدقيقة ، خاصة في مشاريع عالية الخطورة وعالية الاستثمار .

المتغيرات الخاصة والاختبار المتقدم

إلى جانب الثلاثي القياسي ، يستخدم المهندسون أيضًا إصدارات متخصصة من الاختبارات الثلاثية لمحاكاة الظروف الميدانية المعقدة أو جمع البيانات المتقدمة.

تشمل الأنواع المتقدمة:

• اختبارات مسار الإجهاد ثلاثية المحاور : محاكاة مسارات الإجهاد المجال الفعلي لمراقبة الاستجابة تحت التحميل المعقد.
• الاختبارات الثلاثية الدورية : تستخدم لتقييم إمكانات التقييم أثناء الزلازل.
• الاختبارات الثلاثية الحقيقية : السماح بالتحكم المستقل في جميع الضغوط الرئيسية الثلاثة - لا تقتصر على التماثل المحوري .
• Bender Element Triaxial Tests : قياس سرعة موجة القص لتوصيف الصلابة.
• الاختبارات الثلاثية التي تسيطر عليها درجة الحرارة : فحص السلوك الميكانيكي الحراري ، مفيد في دراسات التربة الصقيعية أو النفايات النووية

غالبًا ما تستخدم هذه الاختبارات في البحث أو التصميم المتقدم أو البنية التحتية عالية الخطورة .

خاتمة

هناك ثلاثة أنواع أولية من الاختبارات الثلاثية-UU ، CU ، و CD-كلما تحاكي شروط العالم الحقيقي المختلفة من خلال التحكم في الصرف. وراءهم ، تساعد مجموعة من المتغيرات المتقدمة المهندسين على استكشاف سلوك التربة بعمق أكبر. إن اختيار الاختبار ثلاثي المحاور الصحيح يعني محاذاة استراتيجية المختبر الخاصة بك مع أهداف المشروع ونوع التربة وقيود الوقت ، وضمان السلامة والأداء من الألف إلى الياء.