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隧道和其他地下结构已经使用了数千年 ，并由于一些社会、经济和情形的缘故原由继续制作。这些步伐包括使用忙碌的市中心的地下空间 ，将主要设施与卑劣天气和自然灾难隔离起来,或为都会住民提供饮用水或废水的收支通道(ITA-AITES, 2014)。 隧道工程手艺的前进导致许多手艺被用于制作地下空间 ，包括使用隧道钻孔机、炸药、顶管和推力钻机（英国隧道协会 ，2014）。然而 ，彻底的岩土工程视察对地下项目仍然至关主要 ，使隧道设计能够在其运行寿掷中坚持稳固 ，并限制地面上的沉降 ，以阻止破损现有结构。 GDS设计并制造的岩土测试装备 ，可用于获取对隧道设计和施工很主要的土和岩石的工程参数。这些系统包括允许研究地质质料的小应变刚度的系统 ，如弯曲元件和共振柱 ，以及提供大应变响应和强度参数的更古板的系统 ，如三轴试验系统。
隧道试验标准
隧道试验装备
GDSTAS – 自动三轴试验系统  自动三轴试验系统（GDSTAS）是一种基于荷载框架的三轴测试系统。该系统通过选择一系列载荷框架、三轴压力室、压力控制器和软件来举行设置。该系统可设置为一个多站商业测试装备 ，以及研究水平的高规模岩石测试。若是现有的三轴系统需要升级 ，GDSTAS系统的部分可以与现有装备（包括其他制造商的装备）团结起来举行升级 ？梢源覩DSTAS获得典范的排水和不排水抗剪强度参数 ，如内摩擦角和粘聚力 ，以便在设计和制作新的地下空间时举行隧道稳固性评估。 自动三轴系统在隧道试验中能模拟隧道施工中土体的重大应力状态 ，举行如固结排水、固结不排水等多种三轴试验 ，以评估土体的力学特征及稳固性。通过准确的数据收罗与剖析 ，为隧道设计、施工监控及清静评估提供科学依据 ，确保隧道工程的清静与质量。 GDSTTS - 应力路径三轴测试系统系  应力路径三轴测试系统（GDSTTS）是一种主要为应力路径测试而设计的全自动三轴测试系统。GDSTTS是基于经典的Bishop和Wesley型应力路径三轴压力室 ，它直接对土壤样品施加轴向应力和径向应力。在该系统中 ，可以将与堤坝质料的特定施工和操作顺序相关的应力路径应用于试样 ，从而视察到特有的土体响应 ，并响应地调解隧道设计。 应力路径三轴测试系统能够模拟隧道开挖历程中土体所履历的重大应力路径转变 ，通过准确控制应力和应变条件 ，举行如UU、CU、CD等多种三轴试验 ，深入评估土体的变形特征和强度转变。这些测试效果关于优化隧道设计计划、确保施工清静和稳固性具有主要意义。 GDSRCA - 共振柱试验系统  共振柱仪（RCA）用于获得中剪切应变规模（<1 %）的剪切模量、杨氏模量和阻尼系数的值。这是通过使用电磁驱动系统来实现的 ，该系统对饱和和固结的圆柱形土壤样品施加高频（15-300Hz）的扭转或弯曲循环载荷。注重 ，该系统还可以升级 ，以在2 Hz和低于频率规模内举行扭转剪切试验 ，允许视察到完整的剪切应力-应变行为。从共振柱装置获得的参数允许举行先进的剖析和数值响应剖析 ，例如使用有限元或非线性剖析要领 ，使隧道周围或上方的土壤响应获得评估。 共振柱试验系统基于共振原理 ，通过对圆柱形试样施加动载荷 ，测求试样的转动性模量及阻尼比等参数。在隧道工程中 ，它有助于深入明确土体的动力特征 ，评估隧道开挖历程中土体的稳固性和变形特征。这一手艺的应用 ，为隧道设计、施工及清静评估提供了主要的科学依据。 GDSBES - 弯曲元试验系统
弯曲元系统（BES）能够丈量土壤的小应变剪切模量 ，当对隧道或其他地下空间周围的土壤举行高级剖析和数值响应剖析时 ，这是一个主要的参数。该系统的奇异之处在于 ，它的设计是使弯曲元件测试可靠和易于执行 ，与一个信号硬件盒用于爆发和纪录撒播的压缩(P)和剪切(S)波。BES系统可以作为一个选项添加到大大都GDS实验室测试系统 ，以及由其他制造商生产的实验室系统。迄今为止 ，弯曲元已经装置在三轴和共振柱系统中 ，以及固结、直接简朴剪切系统。 弯曲元试验系统在隧道试验中的应用主要体现在对隧道周围岩土体力学特征的细腻测试上。该系统通过丈量岩土体在弯曲载荷下的响应 ，能够评估其模量、刚度等要害参数。在隧道工程中 ，这些参数关于明确隧道的稳固性、展望变形和沉降至关主要。 GDSVIS – 虚拟无限刚度加载系统  虚拟无限刚度加载系统是GDS的主要荷载框架 ，荷载能力为250kN ，或400kN。GDSVIS的加载框架比经典的加载框架刚性更高。这是为了更准确的测试较硬的样品与更少的装备切合性。别的 ，每个GDSVIS都经由内部校准 ，允许自动自我赔偿。这种类型的框架是GDS所独吞的。当与三轴压力室、压力/体积控制器和数据收罗相结适时 ，GDSVIS能够确定典范的排水和不排水抗剪强度参数用于设计和制作新的地下空间时。 虚拟无限刚度加载系统能够在隧道模拟试验中提供高精度的加载控制 ，模拟隧道结构在极端或特定条件下的受力情形。该系统通详尽密的力学设计和控制算法 ，实现加载力的快速响应和稳固输出 ，确保试验历程中的加载条件靠近或抵达“无限刚度”的理想状态。 在隧道试验中 ，虚拟无限刚度加载系统可以模拟隧道衬砌、围岩等结构在开挖、支护等历程中的受力转变 ，评估隧道结构的承载能力和稳固性。通过实时监测和纪录加载历程中的各项参数 ，如应力、应变、位移等 ，研究职员可以深入剖析隧道结构的力学行为 ，为隧道工程的设计、施工和运营提供科学依据。 ELDYN – 标准型动三轴试验系统
标准型动三轴是一个入门级的动态三轴系统 ，基于一个轴向刚性负载框架与横梁上装置的电机作动器。ELDYN的设计旨在知足岩土实验室测试行业对更低本钱、更基本的动态三轴测试系统的需求 ，但仍然切合客户期望的GDS的很是先进的标准。这使得ELDYN能够提供典范的排水和不排水抗剪强度参数 ，以及土体的动态循环响应 ，用于设计和制作新的地下空间。 标准型动三轴主要应用于隧道工程中的通例土工试验 ，如模拟隧道开挖历程中的土体动力响应、评估隧道周边土体的稳固性和变形特征等。它具备基本的动三轴试验功效 ，能够提供相瞄准确的土体动力参数 ，为隧道设计和施工提供基础数据支持。 DYNTTS – 高级动态三轴测试系统  高级动态三轴测试系统（DYNTTS）是一款高端测试装备 ，它将三轴压力室与动态作动器相团结 ，能够在高达10Hz的频率下施加循环载荷、变形和应力。压力室自己由容纳电机驱动器的一体式基座单位螺旋驱动。轴向载荷和变形通过压力室的底座施加。该系统可以与动态压力室压力作动器相团结 ，使得压力室压力也可以动态施加直到系统的设计频率（即2Hz、5Hz或10Hz）。这些特征使得DYNTTS能够提供典范的排水和不排水抗剪强度参数 ，以及土体的动态循环响应 ，用于设计和制作新的地下空间。 科研级动三轴则更着重于隧道工程中的重大问题和前沿研究。其高精度、高稳固性和多功效性使其能够模拟更重大的振动条件和土体行为 ，如高频振动、多向振动等 ？蒲屑抖嵩谒淼揽拐稹⒖挂夯⒑憔梦裙绦匝芯康确矫媸┱棺胖饕饔 ，为隧道工程的清静性和耐久性提供深入的科学依据。同时 ，它还能够举行定制化的试验设计 ，知足特殊研究需求。 GDSTTA – 真三轴试验系统  真三轴试验系统与古板的三轴装置差别 ，所有三个主应力都可以自力控制 ，而不是在古板的三轴系统中只控制两个。这允许执行更普遍的重大应力路径。该动态循环系统由先进的电机作动器或可选的液压作动器提供动力 ，是一个极其重大的研究工具。笔直轴和一个水平轴通过动态驱动器（轴1和轴2）加载 ，通过压力室压力为第二水平轴（轴3）提供应力控制。总之 ，GDSTTA可用于对土壤样品应用普遍的应力路径 ，包括那些在设计和制作新的地下空间时使用的相关应力路径。 真三轴在隧道试验中的应用至关主要。它能够模拟隧道开挖历程中土体在三个偏向上的真实受力状态 ，通过自力控制X、Y、Z三个偏向的应力加载 ，评估土体的力学特征和稳固性。这一系统为隧道工程的设计、施工及清静评估提供了准确的数据支持 ，有助于优化隧道结构 ，提高工程的清静性和耐久性。在岩土工程和地下工程领域 ，真三轴试验已成为不可或缺的研究手段。 ETAS – 自动情形三轴系统  自动情形三轴系统（ETAS）是一种基于温度控制的荷载框架的三轴测试系统。主要功效包括：冻土测试、自然气水合物测试、高压测试和高、低温测试。-20℃的冷却系统为冻土试验提供了理想的条件。其高压测试能力（高达100MPa）和低温为气体水合物测试提供了理想的情形。该系统还可选择仅加热系统。这些计划使ETAS能够在一定温度和限制压力规模内举行三轴试验 ，并提供典范的排水和不排水抗剪强度参数并为在设计和制作新的地下空间时提供典范的排水和不排水的抗切强度参数。 该系统能够模拟隧道开挖及运营历程中土体在差别情形条件下的真实受力状态 ，如温度、湿度、压力等。通过自动化控制和数据收罗 ，它能够实时监测土体的力学响应和变形特征 ，为隧道工程的设计、施工及后期维护提供科学依据。自动情形三轴系统的高精度和多功效性 ，使其在隧道工程领域具有主要的应用价值。 ETTS – 应力路径情形三轴试验系统  应力路径情形三轴测试系统（ETTS）是一个用于应力路径测试的温度控制测试系统。主要功效包括：冻土测试、自然气水合物测试、高压测试和高、低温测试。-20℃的冷却系统为冻土试验提供了理想的条件。其高压测试能力（高达100MPa）和低温为气体水合物测试提供了理想的情形。该系统还可选择仅加热系统。这些计划使ETAS能够在一定温度和限制压力规模内举行三轴试验 ，并提供典范的排水和不排水抗剪强度参数 ，并为在设计和制作新的地下空间时提供典范的排水和不排水的抗切强度参数。 应力路径情形三轴测试系统不但能模拟隧道开挖历程中土体的重大应力路径转变 ，还能同时思量情形因素（如温度、湿度）对土体特征的影响。通过准确控制应力路径和情形条件 ，系统能够周全评估隧道土体的力学响应和稳固性 ，为隧道设计、施工及清静评估提供可靠数据支持。 ST-RTS – 静态岩石三轴测试系统  静态岩石三轴测试系统（ST-RTS）是一个三轴系统 ，使用被动三轴压力室和刚性荷载框架 ，荷载高达1MN。当使用该系统时 ，三轴压力室限制压力最高可达70MPa。ST-RTS施加高负荷和压力的能力 ，使该系统能够确定岩石试样的强度和变形参数作为新地下空间设计和施工的一部分。 该系统能够模拟隧道开挖及支护历程中岩石在三个偏向上的真实受力状态 ，通过施加差别巨细的围压和轴压 ，测试岩石的抗压强度、变形特征及破损模式。这一测试为隧道工程的设计、施工及稳固性评估提供了主要依据 ，有助于展望隧道围岩的变形趋势 ，优化支护结构设计 ，确保隧道施工和运营的清静稳固。 DT-RTS – 动态岩石三轴测试系统
动态岩石三轴测试系统（DT-RTS）是一个动态三轴系统 ，设计荷载高达450kN ，加载频率高达20Hz。使用动态作动器以确保三轴压力室压力获得一连控制 ，该系统可抵达高达70MPa的三轴压力室压力。DT-RTS动态应用高负荷和压力的能力 ，使该系统能够确定岩石试样的强度和变形参数 ，可以资助设计和施工新的地下空间。 该系统能够模拟隧道掘进历程中岩石所遭受的重大动态应力状态 ，包括差别偏向上的振动、攻击等。通过测试 ，可以获取岩石在动态加载条件下的强度、变形、破损模式等要害参数 ，为隧道工程的设计、施工及清静评估提供科学依据。 GDSAV – 声速传感器  声速传感器用于丈量试样内的P波和S波速率。在某些情形下 ，传感器可以装置在底座和顶盖上 ，或装置在试样的两侧 ，以便在多个偏向上丈量声波速率。在设计和制作新的地下空间时 ，经常需要这样的小应变信息。 声速传感器使用超声波在介质中的撒播速率来丈量和评估隧道结构及其周围岩土体的物理力学性子。在隧道工程中 ，声速传感器可用于检测隧道衬砌混凝土的强度、监测隧道壁的位移以及剖析隧道内部结构的完整性。通过丈量超声波在隧道质料中的撒播速率 ，可以评估质料的密实度、强度等要害参数 ，为隧道的设计、施工和恒久维护提供主要依据。别的 ，声速传感器还具有无损检测的优点 ，能够在不破损隧道结构的情形下举行实时、一连的监测。 HARRCA – 哈丁共振柱试验系统  哈丁共振柱装置（HARRCA）是一个系统 ，允许样品在坚持各向异性载荷的同时举行各向异性测试。这是通过一个细长的、薄壁的加载柱通过驱动系统抵达顶盖来实现的。GDS哈丁振荡器包括一个电磁驱动系统 ，包括细密卷绕线圈和复合烧结钕铁硼（NdFeB）“稀土”磁铁。该装置可以装置在一个具有完整的轴向力执行器的自力系统中 ，或作为一个集成到现有载荷框架的单位。HARRCA为土壤样品提供G和D曲线 ，是设计和制作新的地下空间的有用工具。 哈丁共振柱可实现对土动力特征的准确测试。该装备通过共振原理 ，对隧道周边土样施加周期性振动 ，测定其共振频率及响应参数 ，进而盘算出土的转动性模量、阻尼比等要害指标。这些参数关于评估隧道开挖历程中土体的稳固性、展望变形及沉降具有主要意义。 GDSAOS – 自动固结试验系统  自动固结仪GDSAOS是古板悬重固结仪的现取代代品。具有一个自力的步进电机驱动单位 ，可以使用其智能键盘控制 ，也可以从小我私家PC端使用USB接口控制。不要求使用压缩空气或手动安排重量。当与GDSLAB控制和数据收罗软件一起使用时 ，GDSAOS可以用于一系列完整的测试 ，凌驾了悬重固结仪可以执行的那些测试。这包括确定在设计和制作新的地下空间时有用的加固参数。 能够自动施加笔直压力于隧道周围土样 ，并实时监测土样在压力作用下的体积转变 ，从而准确测定土样的固结特征和固结系数。这一特征使得自动固结仪在评估隧道开挖后土体的稳固性和展望恒久沉降方面具有主要意义。 GDSCTS – 高级固结试验系统  固结仪GDSCTS是一种最先进的、为土体设计的全自动固结试验系统。该系统基于Rowe和Barden型固结压力室 ，使用来自高级、标准或商业型的GDS压力/体积控制器。其中两个压力控制器毗连到盘算机 ，一个用于轴向应力和轴向位移控制 ，另一个用于反压。这种功效使GDSCTS能够确定在设计和制作新的地下空间时有用的固结参数 ，包括渗透率（增添一个压力/体积控制器）。 高级液压固结仪进一步提升了隧道试验的精度和无邪性。它不但具备自动固结仪的基本功效 ，还能通过液压系统实现更细腻的压力控制和更重大的加载路径模拟。这使得高级液压固结仪在隧道试验中能够更准确地模拟开挖历程中土体的受力情形 ，为隧道设计和施工提供越发可靠的数据支持。 GDSCRS – 恒应变速率固结试验系统  恒应变速率固结仪主要为希望镌汰完成固结测试所需时间的高级商业测试实验室设计。CRS使用一个新的GDS或现有的荷载框架来取代一个三轴压力室；诤稍乜蚣艿囊晃探岬ノ荒芄皇┘臃囱 ，并丈量高达1MPa（低压版本）或20MPa（高压版本）的孔隙压力。总的来说 ，CRS系统允许在设计和制作新的地下空间时快速和准确地确定有用的整合参数。 恒应变速率固结仪（CRS）在隧道试验中展现了奇异的优势。它能够以恒定的应变速率对隧道周围土样施加轴向荷载 ，从而显著缩短固结试验的时间 ，提高事情效率。CRS固结仪还能在试验历程中坚持反压（水）的可控性 ，并通过装备底座举行排水 ，确保试验效果的准确性。这一特征使得CRS固结仪在隧道工程的快速评估和应急响应中具有主要意义。 GDSLADS - 大型自动直剪系统 (300mm)  大型自动直接剪切系统是一种机电直接剪切测试装置 ，用于尺寸高达300mm的试件。 该系统能够模拟隧道开挖历程中土体与结构界面的重大剪切作用 ，通过高精度伺服电机施加水平和笔直荷载 ，实时监测并纪录剪切力和位移转变。它可用于评估隧道衬砌与周围土体的相互作用 ，展望滑坡危害 ，优化支护设计 ，确保隧道施工及运营历程中的清静性和稳固性。 HPBPS - 高压反压直剪仪
高压反压直剪仪是GDSBPS的高压版本 ？稍谑匝鲜┘痈叽100kN的正常和剪切载荷 ，背压可达10MPa。 高压反压直剪仪能够模拟隧道开挖历程中 ，土体与隧道结构界面在高压和重大应力状态下的剪切行为。该仪器通过施加笔直压力和水平剪切力 ，同时控制反压力以模拟地下水压等情形因素 ，实时监测并纪录剪切历程中的应力、应变及位移转变。这有助于评估隧道衬砌与周围土体的剪切强度、稳固性及耐久性 ，为隧道的设计、施工及后期维护提供要害数据支持 ，确保隧道工程的清静性和恒久稳固性。
AUTOTRIAXQube – 一体式应力路径三轴仪  新的AUTOTRIAX Qube是一款一体式应力路径三轴仪试验系统 ，它将三轴测试的许多组件集成到一套紧凑的系统中。设计使得三轴试验比以前越发容易 ，AUTOTRIAXQube 适用于许多实验室 ，可进一步提升已有的测试能力。 一体式应力路径三轴仪在隧道试验中具有主要应用。它能模拟隧道施工及运营历程中土体的重大应力状态 ，通过准确控制应力路径 ，研究土体的变形、强度和稳固性。此仪器可自动举行高级土工试验 ，如应力路径测试、低频循环加载等 ，有用剖析隧道开挖对周围土体的影响 ，为隧道工程的设计、施工及清静评估提供可靠依据。 ACE EmS – 自动固结仪  ACE EmS固结仪是一款多功效、全自动的土体固结测试系统 ，得益于新型的低维护、高效和环保的机电伺服驱动(EmS)手艺。无噪音、紧凑、高性能的ACE EmS可以通过我们独创的软件运行 ，该软件可以用一台电脑毗连多达60台装备 ，使您能够逐步、无缝地扩展您的实验室。 ACE EmS固结仪在隧道试验中的应用主要体现在对隧道周围土体的固结特征研究上。它能模拟隧道开挖历程中土体的受力状态 ，通过准确丈量和纪录土体的固结历程 ，评估土体的压缩性和稳固性 ，为隧道工程的设计、施工及后期维护提供主要的参考数据。 弯曲元测试系统  弯曲元测试系统 ，用于丈量土体的最大剪切模量(Gmax)。弯曲元系统可以通过丈量土体的最大剪切模量(Gmax)来评估其刚度—通常使用的剪应变水平可达0.001% —Gmax 在小应变换态剖析中是一个要害参数 ，用于地动、爆炸或机械和交通振动时代展望土体或土体结构的相互作用。 弯曲元测试系统在隧道试验中的应用主要体现在对隧道周围岩土体特征的无损检测上。该系统通过发射和吸收剪切波或压缩波 ，丈量波在岩土体中的撒播速率 ，进而推算岩土体的弹性模量和剪切模量。这有助于评估隧道施工对周围岩土体的影响 ，确保隧道结构的清静稳固。其无损检测特征使得在隧道现场和实验室中都能利便使用。
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