本發(fā)明涉及巖土工程技術(shù)中的巖土檢測(cè)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是一種可進(jìn)行真假三軸試驗(yàn)的方法。

背景技術(shù)：

根據(jù)力學(xué)試驗(yàn)原理，假定一巖體保持平衡狀態(tài)，則其中某一點(diǎn)必有三種作用于互相垂直面上的應(yīng)力(如圖3所示)，圖3中平行于X、Y、Z三個(gè)方向的力，分別稱為大主應(yīng)力σ1、中主應(yīng)力σ2、小主應(yīng)力σ3；與三個(gè)主應(yīng)力垂直的作用面分別稱為大主應(yīng)力面、中主應(yīng)力面和小主應(yīng)力面；許多工程問(wèn)題如深埋的水平巷道長(zhǎng)度較大時(shí)，可作為平面應(yīng)變問(wèn)題處理，即只考慮σ1和σ3；在考慮淺層地應(yīng)力時(shí)，一般認(rèn)為水平兩個(gè)方向地應(yīng)力相等，常按軸對(duì)稱問(wèn)題處理，即σ2＝σ3；假三軸試驗(yàn)就是使試樣在軸對(duì)稱的應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)，假三軸試驗(yàn)即常規(guī)三軸試驗(yàn)。

但是在實(shí)際巖土環(huán)境中，巖體所受到的三個(gè)主應(yīng)力的大小往往是不同的，真三軸試驗(yàn)是模擬巖體受到荷重的情況下，巖體內(nèi)任一小單元所承受的應(yīng)力狀態(tài)；研究在主應(yīng)力方向固定的條件下，主應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系及強(qiáng)度特性，即土的本構(gòu)關(guān)系；試樣一般為正立方體或矩形體；試驗(yàn)時(shí)對(duì)試樣各個(gè)互相垂直的主應(yīng)力面(即X、Y、Z)分別施加主應(yīng)力σ1、σ2及σ3(主應(yīng)力的關(guān)系是σ1>σ2>σ3)，即試樣在三個(gè)互相垂直面上施加各自獨(dú)立的三個(gè)主應(yīng)力σ1、σ2、σ3；真三軸試驗(yàn)方法測(cè)定的結(jié)果比假三軸試驗(yàn)即軸對(duì)稱三軸試驗(yàn)更能反映真實(shí)的本構(gòu)關(guān)系，也更復(fù)雜。

而實(shí)際上，很多單位資金并不充裕，同時(shí)擁有假三軸儀和真三軸儀并不符合實(shí)際，再加上各類工程的實(shí)踐使得很多單位需要更便捷地做假三軸試驗(yàn)與真三軸試驗(yàn)；這樣，開(kāi)發(fā)一套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作、能進(jìn)行真假三軸試驗(yàn)的裝置就顯得很有必要了。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可進(jìn)行真假三軸試驗(yàn)的方法，易操作、能進(jìn)行真假三軸試驗(yàn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種可進(jìn)行真假三軸試驗(yàn)的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：在做真三軸試驗(yàn)時(shí)，將可進(jìn)行真假三軸試驗(yàn)的裝置改裝成可進(jìn)行真三軸試驗(yàn)的裝置，試樣為底面為正方形的矩形體，上壓頭、下壓頭的底面與試樣的底面相同；

步驟2：用橡膠套裝好試樣，先操作手動(dòng)操作加載部分，使右水平軸桿貼近水平壓頭，再操作泵動(dòng)加載部分，使左水平軸桿貼近所述水平壓頭，從而對(duì)試樣施加σ2方向力；

步驟3：通過(guò)垂直加載活塞對(duì)試樣施加豎向軸力σ1；

步驟4：通過(guò)進(jìn)油口和出油口的油壓對(duì)試樣施加σ3方向力；

步驟5：在做假三軸試驗(yàn)時(shí)，將所述可進(jìn)行真三軸試驗(yàn)的裝置改裝成可進(jìn)行假三軸試驗(yàn)的裝置，此時(shí)，去除所述可進(jìn)行真三軸試驗(yàn)的裝置中的水平壓頭，將試樣改為圓柱體；用橡膠套裝好試樣；

步驟6：通過(guò)垂直加載活塞對(duì)試樣施加豎向軸力σ1；

步驟7：通過(guò)進(jìn)油口和出油口的油壓對(duì)試樣施加σ2、σ3方向力。

在上述技術(shù)方案中，在做真三軸試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)左水平軸桿、右水平軸桿與通過(guò)進(jìn)油口和出油口的油壓來(lái)控制σ2≠σ3；在做假三軸試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)進(jìn)油口和出油口的油壓來(lái)控制σ2＝σ3。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)僅通過(guò)更換少部分部件，就既可做真三軸試驗(yàn)又可做假三軸試驗(yàn)；在做真三軸試驗(yàn)時(shí)，把本發(fā)明改裝為可進(jìn)行真三軸試驗(yàn)的裝置，在做假三軸試驗(yàn)時(shí)，把本發(fā)明改裝為可進(jìn)行假三軸試驗(yàn)的裝置；

(2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低；

(3)為科研單位節(jié)省資金，給研究人員提供方便。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明真三軸試驗(yàn)儀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明假三軸試驗(yàn)儀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明主應(yīng)力與主應(yīng)力面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1-垂直加載活塞,2-上壓頭,3-下壓頭,4-手動(dòng)操作加載部分,5-泵動(dòng)加載部分,6-水平壓頭,7-試樣,8-進(jìn)油口,9-出油口,11-左水平軸桿,12-右水平軸桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施情況，但它們并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，僅作舉例而已。同時(shí)通過(guò)說(shuō)明使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)更加清楚和容易理解。

參閱附圖可知：一種可進(jìn)行真假三軸試驗(yàn)的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：在做真三軸試驗(yàn)時(shí)，將可進(jìn)行真假三軸試驗(yàn)的裝置改裝成可進(jìn)行真三軸試驗(yàn)的裝置，試樣7為底面為正方形的矩形體，上壓頭2、下壓頭3的底面與試樣7的底面相同；

步驟2：用橡膠套裝好試樣7，先操作手動(dòng)操作加載部分4，使右水平軸桿12貼近水平壓頭6，再操作泵動(dòng)加載部分5，使左水平軸桿11貼近所述水平壓頭6，從而對(duì)試樣7施加σ2方向力；

步驟3：通過(guò)垂直加載活塞1對(duì)試樣7施加豎向軸力σ1；

步驟4：通過(guò)進(jìn)油口8和出油口9的油壓對(duì)試樣7施加σ3方向力；

步驟5：在做假三軸試驗(yàn)時(shí)，將所述可進(jìn)行真三軸試驗(yàn)的裝置改裝成可進(jìn)行假三軸試驗(yàn)的裝置，此時(shí)，去除所述可進(jìn)行真三軸試驗(yàn)的裝置中的水平壓頭6，將試樣7改為圓柱體；用橡膠套裝好試樣7；

步驟6：通過(guò)垂直加載活塞1對(duì)試樣7施加豎向軸力σ1；

步驟7：通過(guò)進(jìn)油口8和出油口9的油壓對(duì)試樣7施加σ2、σ3方向力。

在做真三軸試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)左水平軸桿11、右水平軸桿12與通過(guò)進(jìn)油口8和出油口9的油壓來(lái)控制σ2≠σ3；在做假三軸試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)進(jìn)油口8和出油口9的油壓來(lái)控制σ2＝σ3。

為了能夠更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明所述的一種可進(jìn)行真假三軸試驗(yàn)的方法與真三軸試驗(yàn)方法、假三軸試驗(yàn)方法相比較所具有的優(yōu)點(diǎn)，工作人員將這三種方法進(jìn)行了比較：對(duì)某些既需要進(jìn)行巖石的真三軸試驗(yàn)，又需要進(jìn)行巖石的假三軸試驗(yàn)的單位來(lái)講，本發(fā)明所使用的裝置成本僅為90萬(wàn)、占地面積小、能進(jìn)行巖石的真三軸試驗(yàn)和假三軸試驗(yàn)，而真三軸試驗(yàn)方法所使用的真三軸試驗(yàn)裝置和假三軸試驗(yàn)方法所使用的假三軸試驗(yàn)裝置總成本需要150萬(wàn)左右、占地面積大、需分別使用真三軸試驗(yàn)裝置和假三軸試驗(yàn)裝置進(jìn)行巖石的真三軸試驗(yàn)和假三軸試驗(yàn)。

其它未說(shuō)明的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。