在巖土工程領(lǐng)域，非飽和土廣泛存在于各種自然和工程環(huán)境中。非飽和土三軸儀作為專門研究非飽和土力學(xué)性質(zhì)的設(shè)備，宛如一把“前沿利器”，助力科研人員深入探索非飽和土的奧秘，為解決相關(guān)工程問題提供關(guān)鍵技術(shù)支持。
非飽和土是指含有一定量氣體和水分的土，其力學(xué)性質(zhì)與飽和土有顯著差異。非飽和土三軸儀能夠精確控制和測(cè)量非飽和土在三軸應(yīng)力狀態(tài)下的基質(zhì)吸力、孔隙氣壓力、孔隙水壓力以及體積變化等參數(shù)。通過對(duì)這些參數(shù)的研究，揭示非飽和土的強(qiáng)度、變形和滲透特性等內(nèi)在規(guī)律。
在公路工程中，路基土常常處于非飽和狀態(tài)。非飽和土三軸儀可以模擬不同氣候條件和行車荷載作用下路基土的應(yīng)力狀態(tài)，研究非飽和土的變形特性和強(qiáng)度變化。這有助于優(yōu)化路基設(shè)計(jì)，合理選擇填筑材料和壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，提高路基的穩(wěn)定性和耐久性。例如，在干旱地區(qū)修建公路時(shí)，利用非飽和土三軸儀研究當(dāng)?shù)胤秋柡屯猎诟蓾裱h(huán)作用下的力學(xué)性質(zhì)變化，為防止路基病害提供科學(xué)依據(jù)。 在建筑基坑工程中，坑壁土體的穩(wěn)定性至關(guān)重要。可以模擬基坑開挖過程中土體的應(yīng)力路徑變化，分析非飽和土在不同基質(zhì)吸力和應(yīng)力狀態(tài)下的抗剪強(qiáng)度。這對(duì)于設(shè)計(jì)合理的基坑支護(hù)方案、確保基坑邊坡的穩(wěn)定具有重要意義。例如，通過試驗(yàn)確定坑壁非飽和土的強(qiáng)度參數(shù)，為選擇合適的土釘、錨桿等支護(hù)措施提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
在垃圾填埋場(chǎng)工程中，填埋體中的垃圾土也是非飽和土。可以研究垃圾土在自重、填埋氣體壓力和降雨入滲等因素作用下的力學(xué)性質(zhì)，評(píng)估垃圾填埋場(chǎng)的沉降變形和穩(wěn)定性。這對(duì)于垃圾填埋場(chǎng)的選址、設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)管理具有重要指導(dǎo)作用，有助于防止垃圾填埋場(chǎng)出現(xiàn)塌陷、滑坡等安全事故。
非飽和土三軸儀通常配備先進(jìn)的傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)。同時(shí)，為了模擬更真實(shí)的工程環(huán)境，一些還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度等環(huán)境因素的控制。
