直接せん断検査と三軸テストの違いは何ですか？

土壌強度を評価することになると、2つの広く使用されている実験室の方法が思い浮かびます。直接せん断試験と三軸試験です。どちらも地盤工学の不可欠なツールですが、それらの実施方法、測定方法、および結果がさまざまな条件下でどの程度信頼できるかが大きく異なります。これらの違いを理解することは、プロジェクトの目標と制約に適した方法を選択するための鍵です。

テストセットアップと装置

最も明らかな違いは、各テストのセットアップ方法と使用の使用方法にあります。

直接せん断検査：

• せん断ボックス¹を使用して、水平方向に2つの半分に分割します。
• 通常の負荷が垂直に適用され、ボックスの半分が故障するまで水平に移動します。
• よりシンプルな装置、操作が簡単です。

三軸テスト：

• 三軸チャンバー³に配置されたゴム膜に囲まれた円筒状の土壌標本²を使用します 。
• 流体の圧力で閉じ込められ、ピストンを通して軸方向に荷重されています。
• より複雑な機器ですが、より詳細な制御とデータを提供します。

排水条件の制御

もう1つの重要な違いは、実際の排水条件^4を。これは、土壌強度の挙動の重要な要因です。

直接せん断検査：

• 排水の制限が限られています。
• 排水または非排水として実行できますが、孔圧力は測定されません⁵ 。
• 孔圧が大きな役割を果たす飽和または粘着性の土壌にはあまり適していません。

三軸テスト：

• 排水と細孔圧の優れた制御。
• 排水、排出されていない、または統合された導入された（Cu）条件をシミュレートできます。
• ^直接測定でき、効果的なストレス分析が可能になります。

、粘土の挙動と長期的な安定性分析のために、三軸テストがはるかに多用途で正確になります。

応力分布と故障面

ストレスがどのように適用され、土壌がどのように失敗するかは、2つのテスト間で根本的に異なります。

直接せん断検査：

• 境界効果のために、不均一な応力^7を適用します
• 故障平面は事前に定義されており、ボックスの半分間のインターフェイスに沿って発生します。
• フィールドの自然な故障表面を反映しない場合があります。

三軸テスト：

• すべての方向（軸方向を除く）で均一な応力分布^8を提供します
• 故障平面は、標本内で自然に発生します。
• 実際のストレスパスとフィールドの障害をより代表しています。

、荷重下での実際の土壌挙動のより良いシミュレーションを提供します。

データの正確性とアプリケーション

最終的に、テストの価値はその結果の質と、実際の問題にどれだけ適用されるかにかかっています。

直接せん断検査：

• せん断強度パラメーター（凝集と摩擦角）の迅速な推定値を提供します
• 粒状土壌と予備調査。
• 効果的なストレス分析のための精度が低い。

三軸テスト：

• より信頼性の高い包括的なデータ。
• 高度な設計、勾配の安定性、堤防、基礎。
• 総ストレス分析と有効なストレス分析の両方に使用できます。

土壌の種類、プロジェクトの複雑さ、望ましい精度に基づいてメソッドを選択します。

結論

直接せん断試験と三軸の両方の試験の両方が土壌の強さを評価しますが、それらは精度、制御、および適用性。直接せん断試験を使用して、迅速で低コストの評価を行いストレス履歴、排水、および効果的なストレスが問題である重要な設計の三軸テストに目を向けます正しい選択は、より安全なデザインとより良く根拠のあるエンジニアリングの決定につながります。