饱和/非饱和土应力路径三轴测试系统
系统面向饱和土与非饱和土三轴试验,配置双腔压力室、饱和土单腔压力室、轴向加载主机、围压与反压水压控制器、孔隙气压控制器、独立总体积测量系统及数据采集软件。可完成固结、UU、CU、CD、K0固结、应力路径和三轴蠕变等试验,并支持非饱和土轴向应力、径向应力、孔隙气压、孔隙水压四维控制。
产品设备图,具体外观及供货配置以最终技术协议为准。产品简介
该三轴测试系统采用 Ø39.1 mm × 80 mm 试样。双腔压力室最大耐压 2 MPa,单腔压力室用于饱和土试验;轴向加载主机最大轴力 10 kN,加载速率为 0.00001~10 mm/min。围压和反压均采用 0~2 MPa 直接水压加载,不采用气压加载或气转水方式。
系统配有 0.001~900 kPa 孔隙气压控制器、500 kPa 高进气值陶土板和测量范围不受限制的独立总体积测量系统。主机内置四通道采集仪,可采集孔压、荷重、LVDT、PT100 温度传感器等信号;计算机软件负责试验控制、数据自动采集与处理。
核心特点
01
饱和与非饱和兼容
双腔与单腔压力室均适配 Ø39.1 mm × 80 mm 试样;双腔压力室最大耐压 2 MPa,单腔用于饱和土。
02
围压、反压直接水压加载
0~2 MPa 水压控制,压力分辨率 1 kPa,兼顾压力控制与体积变化测量。
03
四维应力路径控制
软件支持轴向应力、径向应力、孔隙气压和孔隙水压四维控制,用于非饱和土应力路径试验。
04
高精度低速加载
加载速率 0.00001~10 mm/min,无级调速,支持快进和快退,最大轴力 10 kN。
05
连续总体积测量
独立总体积测量系统可连续测量非饱和土体积变化,测量范围不受限制,精度 ≤0.05 mL。
06
自动采集与安全保护
主机内置四通道采集仪;围压、反压控制器具备压力和体积超限自动保护功能。
应用场景
高校土工实验室
用于饱和土、非饱和土三轴试验教学,以及固结、剪切、应力路径和蠕变等科研试验。
交通岩土科研
可用于公路、铁路路基、边坡及隧道工程相关土样的三轴强度、固结和应力路径研究。
水利岩土科研
可用于土石坝、堤防和库岸工程相关土样的饱和与非饱和三轴试验研究。
非饱和土专项研究
通过孔隙气压、孔隙水压及总体积变化测量,开展非饱和土固结、应变三轴和应力路径试验。
饱和土常规三轴试验
可完成反压饱和、B 值检测、各向同性或各向异性固结、UU、CU、CD 和 K0固结。
长期与渗透试验
软件包含饱和土与非饱和土三轴蠕变模块;非饱和土三轴渗透试验模块可按需选配。

试验与软件模块
非饱和土测试模块
- 数据自动采集
- 非饱和土固结试验
- 非饱和土应变三轴试验
- 四维控制应力路径试验
- 非饱和土三轴蠕变试验
- 非饱和土三轴渗透试验(选配)
饱和土测试模块
- 反压饱和与 B 值检测
- 各向同性、各向异性固结及体积变化测量
- UU、CU、CD 三轴试验
- K0固结试验
- 应力路径试验
- 三轴蠕变试验
主要技术参数
| 压力室 | 双腔压力室:试样尺寸 Ø39.1 mm × 80 mm,最大耐压 2 MPa; 单腔压力室:试样尺寸 Ø39.1 mm × 80 mm,用于饱和土试验。 |
|---|---|
| 围压控制器 | 直接水压加载(非气压或气转水方式);压力范围 0~2 MPa,分辨率 1 kPa,绝对精度 ±1 kPa;体积范围 0~250 mL,体积分辨率 0.001 mL,精度 ±0.01 mL;压力调节及显示精确到 1 kPa。配 USB 通讯接口、前面板内嵌式 16 位薄膜按键和非触摸 LCD,并具备压力、体积超限自动保护。 |
| 反压控制器 | 直接水压加载(非气压或气转水方式);压力范围 0~2 MPa,分辨率 1 kPa,绝对精度 ±1 kPa;体积范围 0~250 mL,体积分辨率 0.001 mL,精度 ±0.01 mL;压力调节及显示精确到 1 kPa。配 USB 通讯接口、前面板内嵌式 16 位薄膜按键和非触摸 LCD,并具备压力、体积超限自动保护。 |
| 轴向加载主机 | 非触摸式 240 × 128 液晶屏;加载速率 0.00001~10 mm/min,无级调速,支持快进和快退;最大轴力 10 kN,配置 10 kN 荷重传感器,精度 ±0.1% F.S.;轴向位移范围 0~30 mm,分辨率 0.001 mm,精度 ±0.1% F.S.;前面板内嵌式 16 位薄膜按键;内置四通道采集仪,可采集孔压、荷重、LVDT、PT100 温度等信号;配置四套 LED 工作状态指示灯;功率 ≤24 W,重量 ≤30 kg。 |
| 总体积测量系统 | 独立总体积测量系统,可连续测量非饱和土试样体积变化,测量范围不受限制,精度 ≤0.05 mL。配套位移数显传感器:量程 0~25.4 mm,分辨率 0.01 mm,精度 0.03 mm;支持纽扣电池或采集系统供电;自带 LCD,可切换 in/mm 单位并一键清零;信号可接入内置采集仪实时记录。全套包含顶室、转换箱体、传感器、安装支架及电缆。 |
| 孔隙气压控制器 | 控制范围 0.001~900 kPa,绝对控制精度 ±1 kPa,分辨率 0.1 kPa;非触摸式液晶屏,分辨率不大于 192 × 64;按键不多于 16 个,包括 0~9 数字键及 Run、Unloading、Next、Enter、Esc、Set 功能键;功率 ≤24 W;配套两套过滤系统。 |
| 高进气值陶土板 | 500 kPa 高进气值陶土板,美国土壤公司进口,标准配置。 |
| 数据采集系统 | 包含相关传感器、计算机软件与采集仪,试验数据由系统自动采集、显示和保存。 |
| 控制处理软件 | 支持最新主流计算机操作系统;集成饱和土与非饱和土试验模块,可进行过程控制、实时曲线显示、数据存储及后续处理。 |
| 孔压传感器 | 量程 2 MPa,精度 ±0.1% F.S.。 |
常见问题
这套三轴仪能同时做饱和土和非饱和土试验吗?
可以。系统配置双腔压力室与饱和土单腔压力室,配合围压、反压、孔隙气压、孔隙水压和总体积测量系统,可覆盖饱和土与非饱和土的主要三轴试验模块。
围压和反压采用什么加载方式?
围压和反压均采用直接水压加载,不采用气压加载或气转水方式。压力控制范围为 0~2 MPa,压力分辨率 1 kPa。
系统支持哪些常用土工三轴试验?
支持反压饱和、B 值检测、各向同性/各向异性固结、UU、CU、CD、K0固结、应力路径和三轴蠕变;非饱和土三轴渗透试验可选配。
非饱和土应力路径如何控制?
软件可对轴向应力、径向应力、孔隙气压和孔隙水压进行四维协同控制,并同步采集荷重、位移、孔压和体积变化等数据。
这套设备适合哪些单位?
适合高校土工实验室、岩土工程科研院所、交通与水利科研平台、工程检测机构,以及开展非饱和土、特殊土和复杂应力路径研究的实验室。


