[发明专利]多层衬垫系统逐级加载斜坡试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量摩擦力的实验装置，尤其涉及一种多层衬垫系统逐级加载斜坡试验装置。

背景技术：

多层衬垫系统一般由无纺土工织物、土工复合排水网、土工膜和土工复合膨润土垫等多种土工合成材料组成，起到导排渗滤液和防止渗滤液渗漏扩散的作用，但多层衬垫系统内部界面强度较低，易造成填埋场沿界面失稳。

目前，衬垫系统界面强度的测定一般采用二种方法：一种是大型直剪试验，即将测试的两种材料分别固定于直剪仪的上下剪切盒，施加一定正应力(正应力一般大于25kPa)后再进行控制剪切速率下的剪切，测试其剪切强度；另外一种是斜坡试验，即将两种材料分别固定斜板及加载板底部(其正应力一般小于15kPa)上，斜板按恒定角速率转动，测试其位移随斜坡角度的变化曲线，直至加载板产生滑移，最终确定该界面的剪切强度。

上述测定方法能准确测试两种材料之间的剪切强度，却受限于两种材料之间的界面，难以实现多层材料之间界面强度的测试。更为关键的是，用该种方法能更好地模拟多层衬垫系统逐级加载的实际受力状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多层衬垫系统逐级加载斜坡试验装置，它可以准确确定多层衬垫系统在特定坡角下的滑移界面及其荷载。

本发明所采用的技术方案是：

本发明包括刚性底座、坡度调节机构、刚性底板、多层衬垫系统、加载板、激光测距仪、砝码、稳定杆、固定板和挡板。在刚性底座一端上表面焊接挡板，刚性底板一端顶在挡板上，刚性底板另一端下表面放置在安装于刚性底座另一端的坡度调节机构上，刚性底板另一端上表面焊接固定板，在刚性底板上表面设置多层衬垫系统，多层衬垫上层设置一块具有锥角的加载板，加载板上有稳定杆，稳定杆上套有不同重量的砝码，多层衬垫系统下层与刚性底板上表面粘结，多层衬垫系统上层与加载板下表面粘结；安装在固定板上的激光测距仪面向加载板的一侧，激光测距仪与读数仪连接。

所述坡度调节机构为一组两个能调节坡角的斜坡坡角调节杆叠成。

所述加载板的锥角根据实验需要设置，并更换一块具有不同斜角的加载板，加载板锥角角度与斜坡坡角相等。

本发明具有的有益效果是：

1)本发明运用加载板具有不同角度的上下表面使得砝码能够竖向加载并达到200kPa及以上正应力，满足底部衬垫系统的正应力水平。

2)确定多层衬垫系统在不同坡角下的滑移界面及其荷载，从而得到该多层衬垫系统内部最薄弱界面的摩擦系数与荷载之间关系。

3)揭示了多层衬垫系统界面摩擦系数随荷载增大而减少的规律。

附图说明

附图是本发明的结构原理示意图

图中：1、刚性底座，2、斜坡坡角调节杆，3、挡板，4、刚性底板，5、多层衬垫系统，6、加载板，7、激光测距仪，8、砝码，9、稳定杆，10、固定板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如附图所示，本发明包括刚性底座1、坡度调节机构、刚性底板4、多层衬垫系统5、加载板6、激光测距仪7、砝码8、稳定杆9、固定板10和挡板3；刚性底座1一端上表面焊接挡板3，刚性底板4一端顶在挡板3上，刚性底板4另一端下表面放置在安装于刚性底座1另一端的坡度调节机构上，刚性底板4另一端上表面焊接固定板10，在刚性底板4上表面设置多层衬垫系统5，多层衬垫5上层设置一块具有锥角的加载板6，加载板6上有稳定杆9，稳定杆9上套有不同重量的砝码8，多层衬垫系统5下层与刚性底板4上表面粘结，多层衬垫系统5上层与加载板6下表面粘结；安装在固定板10上的激光测距仪7面向加载板6的一侧，激光测距仪7与读数仪连接。

所述坡度调节机构为一组两个能调节坡角的斜坡坡角调节杆2叠成。

所述加载板6的锥角根据实验需要设置，并更换一块具有不同斜角的加载板6，加载板6锥角角度与斜坡坡角相等。