三軸テストは実験室で行われていますか？

三軸試験は、土壌の強さ、変形、および安定性を評価するために、地盤工学で最も広く使用されている臨床検査。現実世界のストレス条件をシミュレートすることにより、このテストは、基礎、斜面、トンネル、および保持壁。この記事では三軸の試験手順、研究室の設定におけるその重要性、および地盤工学でのアプリケーション。

三軸テストとは何ですか？

三軸試験は、荷重条件下での土壌および岩のせん断強度と変形の挙動^1を決定するために使用される実験室の手順²。このテストは、軸方向の応力（（\ sigma_1））を徐々に増加させながら、円筒形の土壌サンプルに閉じ込め圧（（\ sigma_3））。

三軸テストで測定された重要なパラメーター

• 凝集（（c）） ：土壌の内部結合力。
• 摩擦角（（\ phi）） ：土壌粒子間のスライドに対する抵抗を
• 孔水圧（（u）） ：排水と統合の挙動。
• ストレスとひずみの関係：土壌の変形と故障モード。

比較：三軸テストと他の土壌強度テスト

実世界のストレス条件をシミュレートする三軸テストの能力により、他の土壌試験方法よりも優れています。

試験室では三軸テストはどのように行われますか？

三軸テストは、精度と再現性⁴確保するために、制御された実験室環境³。手順は、 3つの主要な段階。

1。サンプル準備

• 円筒形の土壌サンプル（通常、直径38 mmから100 mm ラテックス膜。
• 標本は三軸セル、加圧水または空気。

2。閉じ込め圧力アプリケーション（（\ sigma_3））

• 細胞は加圧され、埋もれた土壌条件。
• このステップにより、土壌の統合と細孔圧力散逸（必要に応じて）が可能になります。

3。軸方向の荷重とせん断強度測定

• 障害が発生するまで、ピストンを介して軸荷重（（\ sigma_1））が適用されます。
• センサーは、毛穴の水圧、ストレス - ひずみの挙動、および土壌障害モード。

実験室での三軸試験の種類

各テストタイプは、さまざまなエンジニアリングアプリケーション。

三軸テストが実験室で実行されるのはなぜですか？

実験室で三軸テストを実行すると、テスト条件⁵し正確で再現可能な結果⁶につながります。実験室ベースのテストの重要な利点は次のとおりです。

1。一貫した結果のための制御環境

• 気象条件や野外の矛盾などの外部要因を排除します。
• 水分含有量、密度、および応力アプリケーションを正確に制御できます。

2。土壌強度の測定における高精度

• 高度な負荷セルと圧力トランスデューサーは、測定精度を向上させます。
• 細孔圧力センサーは、土壌排水挙動⁷ 。

3。さまざまな負荷条件のシミュレーション

• このテストでは、地震の負荷、基礎圧力、勾配ストレス。
• 、実際の条件下で土壌がどのように反応するかを調べることができます。

4.エンジニアリング設計のための信頼できるデータ

• 、安全で安定した構造の設計に役立ちます。
• 、地質工学的安全規制の遵守を保証します。

比較：実験室とフィールドテスト

フィールドテストは実際の条件、実験室の三軸テストはより正確さと再現性を高めます。

エンジニアリングにおける三軸テストの応用

三軸テストは、次のような地盤工学プロジェクトで重要な役割

1。ファンデーションデザイン

• 土壌のベアリング能力と沈下の可能性を決定します
• エンジニアが浅い基盤と深い基盤を選択するのに。

2。勾配安定性分析

• 潜在的な地滑りリスクを特定します。
• 勾配補強のせん断強度パラメーターを評価します

3。トンネリングと地下建設

• 土壌と岩の変形を評価します。
• 強化されたトンネルライニングの設計に役立ちます。

4。地震および液化研究

• 液化リスクを予測するために、細孔圧力の蓄積を分析します。
• 地震抵抗性の基礎設計に使用されます。

例：道路建設における三軸テスト

高速道路堤防プロジェクト、圧縮された土壌層のせん断強度評価が必要でした三軸試験では、密な砂の摩擦角が38°の摩擦角であり、渋滞の荷重下での堤防の安定性が。

正確な土壌挙動の予測を提供することにより、三軸テストは安全で効率的なインフラストラクチャの開発を。

結論

テスト、高精度、制御条件、および再現可能な結果を​​確保するために主に研究所で実行されます。現実世界のストレス条件をシミュレートすることにより、基礎設計、勾配安定性、トンネル掘削、地震リスク評価の重要なデータを提供します。地盤工学の基礎として、安全で信頼できるインフラ開発において重要な役割を果たし続けています。