Bài kiểm tra ba trục được sử dụng để làm gì?

Thử nghiệm ba trục là một quy trình phòng thí nghiệm cốt lõi trong kỹ thuật địa kỹ thuật được sử dụng để đo các tính chất cơ học của đất trong điều kiện căng thẳng được kiểm soát. Bằng cách áp dụng áp lực cho một mẫu đất hình trụ trong tế bào ba trục, các kỹ sư có thể quan sát cách đất phản ứng với các kết hợp tải khác nhau. Dữ liệu này rất quan trọng để đánh giá sự ổn định của đất, dự đoán hành vi dưới căng thẳng, thiết kế hỗ trợ và phân loại đất để xây dựng .

Kiểm tra sức mạnh cắt cho sự ổn định của đất

Một trong những cách sử dụng quan trọng nhất của thử nghiệm ba trục là xác định cường độ cắt của đất, điều này rất quan trọng để đánh giá sự ổn định của độ dốc, kè và cấu trúc giữ đất ¹ .

• Các phép kiểm tra đo độ gắn kết (C) và góc ma sát (φ), hai tham số chính trong tiêu chí thất bại Mohr-Coulomb ² .
• Những giá trị này xác định bao nhiêu đất có thể chịu được trước khi xảy ra thất bại.
• Các kỹ sư sử dụng thông tin này để ngăn chặn lở đất, thất bại và biến dạng quá mức trong các cấu trúc được xây dựng trên hoặc trong đất.

Ví dụ: Sức mạnh cắt từ thử nghiệm ba trục

Phân tích hành vi của đất đang bị căng thẳng

Thử nghiệm ba trục giúp mô phỏng cách đất hoạt động khi được tải theo chiều dọc và sau ³ , tái tạo các điều kiện hiện trường như áp lực từ các tòa nhà, phương tiện hoặc địa hình tự nhiên.

• Đo lường hành vi căng thẳng căng thẳng ⁴ , cho thấy làm biến dạng đất trước khi nó thất bại.
• Màn hình áp lực nước lỗ rỗng , rất cần thiết để đánh giá thoát nước so với phản ứng không thoát nước ⁵ .
• Giúp các kỹ sư hiểu liệu đất sẽ hoạt động một cách giòn hay dễ uốn , điều này ảnh hưởng đến các cơ chế thất bại.

Dữ liệu chính từ phân tích căng thẳng

Cái nhìn sâu sắc này cho phép dự đoán chính xác về cách đất sẽ phản ứng trong cả các kịch bản tải bình thường và cực kỳ.

Hỗ trợ thiết kế cho nền tảng và độ dốc

Thử nghiệm ba trục cung cấp cho các kỹ sư đầu vào quan trọng để thiết kế các cấu trúc địa kỹ thuật an toàn và hiệu quả ⁶ . Nó hỗ trợ:

• Thiết kế nền tảng : Đảm bảo đất có đủ sức mạnh để hỗ trợ xây dựng tải ⁷ mà không cần định cư quá mức.
• Độ ổn định độ dốc : Giúp thiết kế các kè đường, đập và cắt dốc bằng cách xác định các mặt phẳng thất bại và sức mạnh cắt.
• Tường chắn : Xác định áp suất đất hoạt động và thụ động ⁸ , được sử dụng để kích thước và củng cố các hệ thống giữ lại.

Bảng ứng dụng

Sử dụng dữ liệu kiểm tra ba trục chính xác dẫn đến giảm rủi ro , sử dụng vật liệu tốt hơn và tiết kiệm chi phí trong xây dựng.

Phân loại đất cho kế hoạch xây dựng

Ngoài sức mạnh và hành vi, kết quả kiểm tra ba trục giúp phân loại đất cho sự phù hợp của chúng trong các ứng dụng xây dựng khác nhau .

• Xác định xem đất có gắn kết hay hạt hay không , và liệu nó có yêu cầu cốt thép, thoát nước hay thay thế .
• các kỹ thuật nén và ổn định đúng .
• Giúp các kỹ sư nhóm đất thành các loại (ví dụ: đất sét có độ dẻo thấp so với cát ma sát cao) dựa trên hiệu suất.

Phân loại này là rất cần thiết trong:

• Điều tra và lập kế hoạch trang web
• Lựa chọn vật chất cho công tác đất
• Kiểm soát chất lượng của điền và bảo vệ

Ví dụ phân loại sự phù hợp của đất

Với những hiểu biết này, các nhà hoạch định có thể đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu và tránh những bất ngờ tốn kém trong quá trình xây dựng.

Phần kết luận

Thử nghiệm ba trục được sử dụng cho nhiều hơn là chỉ đo sức mạnh, nó cung cấp một bức tranh hoàn chỉnh về cách thức hoạt động của đất , hỗ trợ thiết kế các cấu trúc an toàn và ổn định và giúp các kỹ sư đưa ra quyết định thông minh trong quá trình lập kế hoạch xây dựng. Cho dù đó là cho một nền tảng tòa nhà chọc trời hay bờ kè đường nông thôn , thử nghiệm ba trục là nền tảng của kỹ thuật địa kỹ thuật hiện đại .