非飽和土直剪儀UBPS基于標(biāo)準(zhǔn)的直剪試驗(yàn)裝置,對標(biāo)準(zhǔn)直剪裝置進(jìn)行了修改以便于(基質(zhì)吸力-孔隙水壓力與孔隙氣壓力的差值)的測量。整套非飽和土直剪儀系統(tǒng)可采用GDSLAB控制及數(shù)據(jù)采集軟件運(yùn)行。該非飽和土直剪儀可在計(jì)算機(jī)控制下進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)直剪試驗(yàn)和高級非飽和試驗(yàn)。主要控制參數(shù)包括:
● 剪切力及位移
● 有效應(yīng)力控制
● 總應(yīng)力控制
● 孔隙氣和水壓力
● 軸向(法向)力和位移(選用軸向作動(dòng)器)
標(biāo)準(zhǔn)的GDS UBPS非飽和土直剪儀試驗(yàn)儀采用75mm×75mm方形試件,也可根據(jù)用戶需要選擇其他尺寸。試件放置于剪切盒試樣倉內(nèi),并連接到驅(qū)動(dòng)器及剪切力傳感器,(如圖一所示),關(guān)閉壓力室頂部,然后施加孔隙氣壓和孔隙水壓,孔隙氣壓力通過GDS單通道氣壓控制器自動(dòng)施加,孔隙水壓力可通過GDS壓力控制器從剪切盒底部的多孔高進(jìn)氣值陶土板施加,壓力控制器同時(shí)孔隙水體積的變化。
GDS氣壓調(diào)節(jié)計(jì)用于施加孔隙空氣壓力,空氣體積的改變測量采用新的GDS高精度體變測量裝置(HAVCD,參見單獨(dú)的數(shù)據(jù)表)測量。然后,可通過手工懸掛重物或可選的反饋控制效應(yīng)器加載進(jìn)行固結(jié),當(dāng)試樣已固結(jié)以及飽和度達(dá)到要求時(shí),試件開始進(jìn)入剪切階段。以上所有的系統(tǒng)及試驗(yàn)均在GDSLAB軟件控制下進(jìn)行。
非飽和土直剪儀特點(diǎn):
● 非飽和土反壓直剪儀采用懸掛重物施加軸向載荷,價(jià)格低廉
● 非飽和土直剪儀內(nèi)置剪切力和法向力荷重傳感器
● 對剪切力/位移及軸向力/位移的閉環(huán)控制( 如果定購了升級的軸向驅(qū)動(dòng)器)
● 在不卸載的情況下可從壓力室外部手工調(diào)整剪切間隙
● 剛性鋁壓力室以減少系統(tǒng)柔度
● 選彎曲單元
基質(zhì)吸力控制:
基質(zhì)吸力低于高進(jìn)氣值陶土板壓力,通過保持氣壓控制器內(nèi)的氣壓及水壓施加在土樣上。剪切過程中基質(zhì)吸力的測量和控制對部分飽和土行為的仿真至關(guān)重要。因此,UPBS為當(dāng)今世界中的許多巖土工程問題,如半飽和情況下的邊坡穩(wěn)定問題,提供了理想的設(shè)備。
技術(shù)參數(shù):
● 總體尺寸:長×寬=875mm×350mm
● 標(biāo)準(zhǔn)試間尺寸:75mm×75mm(可根據(jù)要求提供可選尺寸)
● 位移范圍:軸向±15mm 剪切±25mm
● 位移精度:<0.1%FSO
● 位移測量分辨率:16位含可選終端傳感器(±25mm=±0.7μm(shear), ±10mm = ±0.3μm(軸向))
● 非飽和土直剪儀載荷精度:=<0.1%剪切及軸向(荷重傳感器)量程,也即:i.e.對于5kN荷重傳感器來說為5N,● 對于10kN荷重傳感器來說為10N
● 載荷分辨率(控制)5kN荷重傳感器為1.25N
● 載荷分辨率(測量)0.5N對5kN 荷重傳感器來說
● 數(shù)據(jù)采集 8通道,16位,串行端口,8個(gè)用戶自定義采集范圍(10mv~10V)
●控制模塊=閉環(huán)控制反饋系統(tǒng)同每個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器控制單元集成(剪切及軸向)
● 電氣特性:240或110V,50/60Hz,1ph
(備注: 該設(shè)備與中國浙江大學(xué)聯(lián)合開發(fā) )