Máy cắt thẳng dòng chảy là một dụng cụ chuyên nghiệp được sử dụng để xác định độ bền cắt đất và đặc tính lưu biến. Nó kết hợp chức năng của máy cắt thẳng truyền thống với công nghệ phân tích lưu biến thông minh. Nó có thể tiến hành nghiên cứu hành vi cơ học dài hạn như leo và thư giãn ứng suất dưới sự kiểm soát căng thẳng. Nguyên tắc cốt lõi của nó dựa trên định luật Coulomb, đo ứng suất cắt phá hủy của các mẫu đất bằng cách áp dụng các ứng suất dương và lực cắt khác nhau, từ đó tính toán góc ma sát bên trong và lực dính.
I. Nguyên tắc làm việc
Cơ chế cắt: Đặt mẫu đất giữa hộp cắt trên và dưới, sau khi áp suất thẳng đứng được áp dụng thông qua tấm truyền áp, lực đẩy ngang được áp dụng cho hộp thấp hơn để mẫu trải qua quá trình dịch chuyển cắt dọc theo giao diện định trước cho đến khi phá hủy.
Điều khiển tự động: Thông qua động cơ servo hoặc hệ thống truyền động khí nén, hợp tác với các cảm biến có độ chính xác cao (chẳng hạn như cảm biến dịch chuyển raster, cảm biến tải), để đạt được điều khiển vòng kín.
Hỗ trợ thí nghiệm lưu biến: Trong điều kiện lực cắt liên tục hoặc căng thẳng, theo dõi thời gian thực các đặc điểm biến dạng của mẫu đất thay đổi theo thời gian, thu được các thông số cường độ dài hạn.
II. Chi tiết sử dụng
Chuẩn bị mẫu và lắp đặt
Thông số kỹ thuật mẫu: Kích thước tiêu chuẩn là 100mm × 100mm × 100mm hoặc 150mm × 150mm × 100mm, cần phải nén nhiều lớp và kiểm soát độ ẩm.
Đặt đá thấm nước: Đặt đá thấm nước ở dưới cùng của hộp cắt và phủ giấy lọc để đảm bảo thoát nước không bị rò rỉ.
Căn chỉnh&Sửa chữa: Điều chỉnh vít truyền áp để vít truyền khung được căn chỉnh vào trung tâm của quả bóng thép và tránh tải lệch tâm.
Sửa lỗi và hiệu chuẩn thiết bị
Kiểm tra độ kín khí: sau khi kết nối khí quản, nạp vào áp suất 0,2 MPa, giữ áp suất 10 phút không rò rỉ mới có thể sử dụng.
Điều chỉnh cân bằng đòn bẩy: búa cân bằng xoay làm cân bằng trọng lượng của đòn bẩy, loại bỏ đối trọng bổ sung sau khi buộc chặt đai ốc.
Đánh dấu phạm vi: Kiểm tra định kỳ giá trị xác định tỷ lệ vòng, đảm bảo lỗi ≤1% FS.
Quy trình thử nghiệm
Tải thẳng đứng: Áp dụng lực bình thường theo yêu cầu kỹ thuật và bắt đầu cắt khi độ lắng ổn định.
Lựa chọn chế độ cắt: loại điều khiển căng thẳng được đẩy với tốc độ đồng đều 0,01~2,4mm/phút, ghi lại ứng suất cắt đỉnh; Loại kiểm soát căng thẳng duy trì tải trọng không đổi và phát triển biến dạng quan sát.
Tần suất thu thập dữ liệu: Dữ liệu được khuyến nghị ghi lại mỗi lần tăng độ dịch chuyển 0,5mm và tiếp tục đo đến giai đoạn cường độ còn lại sau khi đỉnh xuất hiện.
Mở rộng chức năng đặc biệt
Kiểm tra đất không bão hòa: Thay thế cụm khoang kín đặc biệt, thiết bị hút chân không tích hợp để kiểm soát lực hút ma trận.
Kiểm tra song song đa liên kết: Mô hình bốn liên kết có thể thực hiện các thí nghiệm so sánh đồng bộ và nâng cao hiệu quả.
Với hệ thống điều khiển chính xác và khả năng mở rộng linh hoạt, máy cắt thẳng dòng chảy trở thành một công cụ trong nghiên cứu địa kỹ thuật hiện đại. Trong thao tác thực tế cần tuân thủ nghiêm ngặt quy trình quy phạm, kết hợp với phương án thí nghiệm tối ưu hóa điều kiện chất lượng đất cụ thể, mới có thể phát huy đầy đủ hiệu quả của thiết bị.