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(zhuān)門(mén)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(wèn)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(guò)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(chē)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(kāi)挖過(guò)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(guò)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。
