根據力學原理,任何物體都受到來自X、Y、Z三個方向的力,分別叫做大主應力、中主應力和小主應力,用符號σ1、σ2、σ3表示。在常規巖土環境中,巖土物體實際上處于平面應變狀態,測試這些巖土環境中的力的力學性能,常按軸對稱問題處理,即σ2=σ3。常規三軸試驗就是使試樣在軸對稱的應力狀態下進行試驗。

但是實際巖土環境中,土所受到的三個主應力的大小往往是不同的,真三軸試驗是模擬土體受到荷重的情況下,土體內任一小單元所承受的應力狀態。研究在主應力方向固定的條件下,主應力與應變的關系及強度特性,即土的本構關系。試樣一般為正立方體或矩形體。試驗時對試樣各個互相垂直的主應力面(即X、Y、Z)分別施加大于主應力σ1、中主應力σ2及小主應力σ3(主應力的關系是σ1>σ2>σ3),即試樣在三個互相垂直面上施加各自獨立的三個主應力σ1、σ2、σ3,測定相應的主應變ε1、ε2、ε3和體積變化等。真三軸試驗方法測定的結果比常規三軸試驗即軸對稱三軸試驗更能反映真實的本構關系,也更復雜。

GDS真三軸測試系統已正式在巖土試驗室得到試用，該儀器可以直接給立方體的試樣從X、Y和Z三個方向施加不同的應力，實現真正的三軸受力，用于研究復雜的加載過程，主應力旋轉現象，平面應變等復雜三軸受力情況。

GDS的真三軸儀有靜態和動態兩種，動態真三軸儀兼容了靜態真三軸儀的功能。動態的真三軸儀系統可以選擇一個軸動態，也可以選擇兩個或者三個主測試軸都是動態加載，這取決于測試的目的。

真三軸測試系統的原理非常簡單，但是多年以來都沒有得到很好的使用普及，最主要的原因就是真三軸試驗中的加載邊界條件問題。由于土的變形量比較大，在加載過程中很容易出現加載板互相抵觸現象，導致加載邊界條件無法成功模擬。GDS真三軸解決了這個問題。

加載方式上，GDS可以提供伺服電機加載方式及更大荷載的電液伺服加載方式，以滿足不同測試需求。一般情況下GDS主要提供普通剛性加載板形式，但是GDS同樣可以為用戶設計可滑動式的剛性加載板裝置，在這種情況下加載板將包括線性導軌軸承裝置以盡可能消除加載板之間的接觸摩擦力，把摩擦力的影響降到最低，保證每塊加載板可以自由滑動。

GDS的真三軸試驗系統采用GDSLAB模塊式軟件平臺，可以根據試驗需要開發進一步的測試功能。

技術參數

1、試樣尺寸:75 x 75 x 150mm (長方體)，可選其他試樣尺寸;

2、安裝了4個作動器;

3、帶有6 個電子通訊連接接頭;

4、以下顯示的是簡單的壓力板;

5、最大圍壓:2MPa

6、所有作動器都帶有低摩擦力的密封軸承裝置;

7、精致的不銹鋼側板;

8、前面板和后面板可以打開

9、前后面板采用螺栓固定