《表1 各种含水合物沉积物三轴试验系统对比表》

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《天然气水合物开采的土力学问题:现状与挑战》

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三轴剪切试验是测试含水合物沉积物力学特性最常用的方法，可以测得应力—应变关系以及变形和强度特性。表1列出了国内外各主要研究单位的含水合物沉积物三轴剪切系统的基本信息。各种三轴仪的主要差别在于所采用的试样制备、水合物含量确定、试样体变测量等方法上，这些正是含水合物沉积物三轴试验的难点。在大多数三轴试验中，试样均采用非饱和法制备，通过配置不同初始含水量来控制水合物饱和度。假设试样中孔隙水完全转化成水合物，Ghiassian等[24]及Hyodo等[66]通过确定试验结束后水合物分解所释放的气体量反算得到水合物含量大小。目前在三轴试验中体变测定主要有以下3种方法：（1）在恒定围压时，通过围压泵驱动液体积变化换算获得[24，65]；（2）类似于非饱和土试样体积量测的双压力室法[66]；（3）采用径向应变传感器进行量测[67]。为了评价现场所取的含水合物沉积物试样的力学特性，Yoneda等[68]开发了一套新型的三轴试验系统（TACTT），可将原位取得含水合物试样直接嵌入三轴压力室进行试验，并保证整个过程中试样处于稳定状态。这套系统采用了图像处理技术来监测三轴剪切过程中试样的体积变化。