Каковы типы сбоя почвы в тройном тесте?

В геотехнической инженерии триаксовый тест является мощным инструментом для понимания того, как почва ведет себя под стрессом. Одним из наиболее проницательных результатов этого теста является наблюдение за тем, как почва не удается - в режиме отказа показывается уникальная информация о силе, сплоченности и внутреннем трении материала. В этой статье рассматриваются основные типы разрушения почвы, наблюдаемые во время трихосных испытаний , включая их визуальные характеристики, базовые механики и инженерные последствия.

Неудача сдвига (хрупкая неудача)

Сбой сдвига - также называется хрупкой неудачей ¹ - является наиболее часто наблюдаемым режимом, особенно в плотных песках, сухих глинах и жестких почвах . В этом случае почва не работает вдоль отчетливой плоскости сдвига, которая образуется под углом приблизительно 45 ° до вертикальной оси , из -за максимального напряжения сдвига.

Ключевые характеристики:

• Внезапная потеря силы после пикового напряжения.
• Образование чистой, четко определенной плоскости отказа ² .
• Минимальное изменение объема (в сухих или плотных почвах).
• Часто связаны с высокими фарсионными и низкоклезионными материалами.

Инженерные последствия:

• Указывает хрупкий ответ , который может привести к катастрофическому сбою на склонах и фундаментах, если не учитываться.
• Требуется конструкции, которые ограничивают напряжение деваата , чтобы предотвратить внезапный коллапс.

Выпуклый сбой

Выпуклый сбой происходит в основном в мягких глинах или насыщенных мелкозернистых почвах ³ , где образец расширяется в боковом направлении, не образуя чистую плоскость сдвига. Средняя часть образца выпадает наружу , а сбой постепенный и пластичный характер.

Ключевые характеристики:

• Округлый образец с равномерным боковым расширением .
• Нет видимой плоскости сдвига.
• Связано с пластической деформацией ⁴ .
• Встречается при низком ограниченном давлении и непреклонных условиях .

Инженерные последствия:

• Указывает пластичный материал ⁵ , который деформируется без внезапного поломки.
• Полезно для оценки долгосрочных поселений и обслуживания, а не резкой неудачи.

Локализованный сбой (сдвиг полосатый)

Локализованная сбой, также известная как ⁶ сдвига , - это когда деформация концентрируется в узкой зоне, часто образуя видимую, но нерегулярную полосу сдвига . Это распространено в почвах, которые смягчаются после пиковой прочности , такие как чрезмерные глины и густые илы.

Ключевые характеристики:

• Образование узкой диагональной зоны сдвига.
• В сопровождении падения в послепиковой силе ⁷ .
• Напряжение сдвига локализуется, а не распространяется равномерно.
• Трудно обнаружить на ранних стадиях тестирования.

Инженерные последствия:

• Указывает поведение с распылением деформации ⁸ , которое может поставить под угрозу стабильность наклона и увеличить риск оползня .
• Подчеркивает потребность в подкреплении или управлении дренажем в проекте.

Недостаточная сжатие (осевое расщепление)

В некоторых трехосных испытаниях, особенно с цементированными или структурированными почвами осевого расщепления происходит . Эта сжатие сжатия аналогична выпучанию колонны , где образец расщепляет вертикально, а не образует диагональную поверхность сдвига.

Ключевые характеристики:

• Вертикальное растрескивание или расщепление вдоль оси.
• Часто встречается в цементированных или слегка связанных почвах .
• Связан с низкой боковой поддержкой (низкий σ₃).
• Мало или без сдвиговой плоскости.

Инженерные последствия:

• Предполагает, что материал ведет себя как хрупкая скала или цементированная структура .
• Конструкции должны учитывать расщепление растяжения и распространение трещин .

Заключение

Тип сбоя почвы в трехосном тесте показывает критическую информацию о прочности сдвига, пластичности и поведении деформации . Будь то сбой сдвига, выпуклый, полосащий сдвиг или осевое расщепление , каждый режим отказа помогает инженерам адаптировать основу, склон и конструкцию инфраструктуры к уникальным свойствам почвы. Понимание этих типов сбоев гарантирует, что геотехнические решения не просто сильны, но и безопасны и устойчивы.