智能等应变控制双联K0仪研究试验总结

智能等应变控制双联K₀仪研究试验总结

1  研究试验产品性质

本公司研发生产的智能等应变控制双联K₀仪，其产品的结构形式基本可分为单联K₀仪和双联K₀仪两种型式，其中本次定型的的产品主要是其中的智能等应变控制双联K₀仪（以下简称双联K₀仪）。

2  研究试验时间、数量

双联K₀仪的整个研究、设计与试验、试制周期约50个工作日，其中研究、设计时间30个工作日，试验、试制达25个工作日；此外，累计研究试制了10台双联K₀仪。

3  关键问题及解决过程

3.1分级加载功能

K₀试验需要加载压力能定时自动恒压分级加载，由于步进电机一般用于速度控制或位置控制，实现起来有一定难度。通过快速采集的办法实时采集传感器压力数据，再采用软件算法来实时改变步进电机加载速度，使加载压力能达到恒压状态。

3.2 关键步骤

1）安装试验容器

①将乳胶膜两端从液压腔的内部向外翻起，并使乳胶膜绷紧拉直，盖上两端压环（密封环），并且四个螺栓用力均匀，使之形成液体密封腔。

②通过液压腔的两通阀门用注射器装满无气泡水数次注入腔体，并同时将腔体内空气吸出（检查乳胶膜内有无气泡），关闭两通阀。

③在装土之前先将乳胶膜水由两通阀和注射器抽取部分的水，使乳胶膜产生内凹，这样装土时土与乳胶膜减少摩擦，以免扰动土样。

2）装入土样

①在土样两端贴上滤纸，将环刀刀口向上，对准K₀容器中心定位槽，用传压活塞将土样推入K₀容器。

②将K₀容器置于加载装置平台上面，对准力传感器的中心。

③连接检测仪的轴压传感器、压力传感器各电缆线。

④打开电脑预热10min进入显示界面。

⑤在试验前先使土样周围乳胶膜和液体水贴紧，通过两通阀和注射器将无气泡水稍稍注入液压腔使σ3在5kPa左右，同时将加载装置提升适当的位置使荷重传感器产生初应力为10kPa左右即可。

    3）控制试验步骤

①根据土性不同设定加荷速度驱动加荷开关进入试验。

②按两端排水的试验要求，加荷速度原则上应参照土工试验规程的三轴试验方法选择。但也可根据有关单位的实践经验：对于砂性土或者粉性土加荷速度可按0.1~0.2mm/min选择。对于粉质粘土按0.05mm/min左右选择，对于粘土或者淤泥质粘土可按0.02mm/min左右选择（仅供参考）。使用单位可根据土的性质做些比较试验而定。

③试验过程中可在触摸屏上看出σ3、σ1等物理量变化关系，也可在电脑上实时观察相关物理量的变化曲线。

④根据试验要求按一定格式填入表格模板中，其中工程名称、工程编号、土样编号、取土深度、土的名称以及试验人员日期和K0值打印出来。

⑤等试验结束，使电动机倒转，卸载的速度可按1.5mm/min左右选择，待土样容器可以外移时，将注射器通过两通阀输入较大的无气泡的液体压力，使土样直径变小，这样可容易取出土样。

⑥取出土样后用清水洗刷液压腔内壁的残留颗粒。