为什么在桩基工程试样制备中需要高精度实验室液压机？

高精度实验室液压机对于精确模拟深层地质构造中的巨大应力条件是必不可少的。通过对土壤或水泥土混合物施加精确、稳定的压力，这些机器可以制备出密度和结构均匀的试样。这种均匀性是获得可靠岩土参数——特别是内聚力和内摩擦角——的前提，而这些参数对于计算桩基的承载力至关重要。

通过精确保压来模拟深层地层的上覆应力，高精度压力机可确保实验室样品在力学性能上与现场土壤一致。这最大限度地减少了实验误差，避免了收集可能危及基础设计结构安全的有偏差的数据。

模拟真实地质条件

深层桩基与上方地层施加的巨大压力下的土壤层相互作用。高精度液压机在试样制备阶段模拟了这种上覆应力。

为了预测土壤对桩的反应，试样必须在整个过程中具有一致的密度。高精度压力机施加均匀的力来压实松散土壤或混合物，达到预定的最大干密度。

压力机不仅仅是挤压材料；它还提供保压和稳定。这使得土壤或混合物的内部结构能够沉降并锁定到位，防止在卸压后发生回弹或松动。

这些制备好的试样的主要用途通常是进行三轴剪切试验。该试验测量土壤在应力下的破坏方式，直接反映了其如何支撑桩基。

这些试验得出了两个具体数值：内聚力（颗粒粘合在一起的程度）和内摩擦角（颗粒相互滑动的程度）。如果试样制备不精确，这些数值将不正确，导致工程计算错误。

现代工程依赖于复杂的模拟，例如有限元模型 (FEM) 或粘结块模型 (BBM)。从这些高精度试样获得的物理特性数据是校准这些数字模型以准确预测破坏模式的基础。

精确、稳定的压力施加会促使混合物中颗粒的重排。这对于复合材料或前体材料与碱溶液混合物（用于地基加固）尤其重要。

在砂土等颗粒材料中，压力机施加预压力以确保内套筒与外套筒齐平。这种机械压缩消除了不均匀的间隙，并确保试样与加载板之间完全接触。

适当的压缩可防止“生坯”（未硬化的原始试样）在脱模过程中开裂或断裂。稳定、无裂纹的试样是进行无侧限抗压强度 (UCS) 测试中力学强度测试的必要基础。

虽然需要密度，但超过目标参数的过大压力会压碎单个颗粒，而不仅仅是重排它们。这会改变材料的基本性质，导致测试结果高估土壤的刚度。

高精度压力机提供控制，但需要准确的输入参数。如果操作员错误计算了最佳成型压力，机器将精确地制备出不能代表现场条件的试样。

即使压缩完美，试样的完整性也取决于脱模过程。如果压力机不能顺畅弹出，卸载时释放的内部应力可能会导致微裂纹，从而使后续的剪切试验无效。

高精度制备不仅仅是遵循规程；它关乎降低风险。

制备的精确性是保证结果真实性的唯一途径。

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Qingxiong Zhao, Chao Huang. A Study on the Borehole Wall Stability Analysis and Slurry Ratio Optimization for Construction of Pile in Complex Marine Strata. DOI: 10.3390/ma17091984

本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .