土三軸試驗的原理及應用

土三軸試驗的原理：

土三軸試驗是土力學中常用的實驗方法之一。它是通過在一個封閉的容器中施加垂直和水平應力，來模擬土體在實際情況下承受的力的狀態。具體來說，就是在一個圓柱形容器中，將土樣均勻地放置，然后通過內部液壓系統施加水平應力和垂直應力，測量土樣在不同應力下的變形和破壞性質，以便進一步研究土體力學性質。

進行土三軸試驗的目的：

1、土體力學性質研究：通過土三軸試驗，可以獲得土體的應力應變關系、剪切強度、壓縮模量等力學參數，從而更加深入了解土體的力學性質；

2、工程設計：在土體工程設計中，土三軸試驗可以幫助工程師更加準確地評估土體的變形和穩定性，從而制定更加科學合理的工程方案；

3、土體改良：通過土三軸試驗，可以評估不同的土體改良方法對土體力學性質的影響，從而選擇最合適的改良方法。

土三軸試驗是土力學研究中非常重要的一項工作，它可以幫助我們更加深入地了解土體的力學性質和變形特性，為土體工程設計和土體改良提供科學依據。

低場磁共振法在土體材料（常規土、凍土）中應用研究

核磁共振技術飛速發展，可以實現快速無損檢測水分含量以及水分在多孔介質中的交互作用，應用遍及食品、農業、生命科學、地質研究、 能源勘探等領域,在惡劣條件下的凍融土壤也展開了相應研究。

作為一種快速、無損的測量技術，低場磁共振技術可以微觀地揭示樣品中水分的變化規律。在核磁共振技術中,原子核受射頻場作用撤除后以非輻射的方式逐步恢復到平衡狀態，這一過程稱為弛豫過程。弛豫過程所需要的時間稱作弛豫時間。

水分子周圍不同的物理化學環境均會影響到氫質子的馳豫特性,因此處于不同狀態條件下水就表現出不同的馳豫時間(自旋-晶格弛豫時間T1和自旋-自旋弛豫時間T2)。利用低場核磁共振技術測定能反映水分子流動性的氫核的自旋-晶格馳豫時間 T1和自旋-自旋馳豫時間T2,就可描述樣品中水分子的運動情況及其存在的狀態。

目前認為分布在土壤中的水主要存在兩種狀態：束縛水(包括吸濕水和膜狀水)和自由水(包括毛管水、重力水和地下水) 。低場核磁共振技術主要通過測量土壤孔隙中水的T2弛豫時間來確定土壤孔隙結構中小孔隙和大孔隙的分布情況。

本研究對土壤進行 CPMG自旋回波脈沖序列下的測試,得到自旋回波串的衰減信號,其 信號是不同大小孔隙內水中氫質子信號的疊加,再經過傅里葉變換擬合得到核磁共振 T2譜。因此, T2譜分布反應了孔隙大小，大孔隙對應長T2值,小孔隙對應短T2值。