[发明专利]一种复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统

说明书

技术领域

本发明涉及环境岩土工程技术领域，特别涉及一种复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统。

背景技术

固体废弃物(生活垃圾、危险废弃物、污泥淤泥、污染土等)填埋处置场复合衬垫系统的失效控制问题已成为固体废弃物处置场工程领域亟待需要解决的重大工程难题之一。近年来，由HDPE土工膜、土工聚合粘土垫和压实粘土层构成的复合衬垫系统因具有抗损坏能力强和防渗效果突出等特点而逐渐取代传统的压实粘土防渗结构。然而，随着我国工业化进程加快，污染废弃物排放种类复杂，其在生化反应条件下将释放出大量化学物质和热量，且固结沉降变形大，致使填埋场复合衬垫系统长期赋存于高温、高压、高浓度和大变形等超常环境条件中，由此导致复合衬垫系统呈现防渗失效工程难题。

复合衬垫系统的防渗失效过程机理复杂，其中包括四个物理化学场的耦合和三种介质之间的相互作用，大多物理化学场之间的相互作用关系需通过耦合模型试验建立。目前，对多场耦合作用下复合衬垫系统防渗性能测试的相关设备主要集中在多场耦合作用下复合衬垫系统中单一介质的物理力学性质的测试，对于复合衬垫系统整体性能测试的相关模型试验系统，未同时考虑高温、高压、高浓度和大变形等超常赋存环境，对于非均匀沉降的主要采用多个液压伸缩杆非等距伸缩模拟，非均匀沉降曲线不连续，所得结果误差较大。

发明内容

本发明提供了一种复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统，解决了或部分解决了现有技术中非均匀沉降曲线不连续，导致实验结果误差较大的技术问题，实现了可模拟填埋场基础和垃圾堆体不同形式的非均匀沉降曲线，增加非均匀沉降曲线的连续性的技术效果。

本发明提供的一种复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统，包括：

试验仓，内部设有容置空间；

非均匀沉降机构，设置在所述试验仓的底部；所述非均匀沉降机构包括：左垫块、右垫块、左伺服加载电机、中伺服加载电机、右伺服加载电机、左第一沉降板、左第二沉降板、左第三沉降板、中间沉降板、右第一沉降板、右第二沉降板及右第三沉降板；所述左垫块与所述右垫块对应设置在所述试验仓的底部两端；所述中伺服加载电机设置在所述试验仓的底部中间；所述左伺服加载电机设置在所述左垫块与所述中伺服加载电机之间；所述右伺服加载电机设置在所述右垫块与所述中伺服加载电机之间；所述左第二沉降板固定在所述左伺服加载电机的输出端，能进行竖直升降；所述中间沉降板固定在所述中伺服加载电机的输出端，能进行竖直升降；所述右第二沉降板固定在所述右伺服加载电机的输出端，能进行竖直升降；所述左第一沉降板的左端铰接在所述左垫块顶部，右端压设在所述左第二沉降板上；所述左第三沉降板的左端铰接在所述左第二沉降板上，右端压设在所述中间沉降板上；所述右第一沉降板的右端铰接在所述右垫块顶部，左端压设在所述右第二沉降板上；所述右第三沉降板的右端铰接在所述右第二沉降板上，左端压设在所述中间沉降板上；

柔性加载气囊，设置在所述试验仓内部上方；

复核衬垫试样，设置在所述非均匀沉降机构与所述柔性加载气囊之间；

分区渗透板，设置在所述复核衬垫试样与所述柔性加载气囊之间；

分区收集板，设置在所述复核衬垫试样与所述非均匀沉降机构之间。

作为优选，还包括：

成像部件，对应所述试验仓设置，以获取所述试验仓内部的图像信息；

所述试验仓对应所述成像部件的一侧为透明的。

作为优选，所述中间沉降板为二级台阶形；

所述左第三沉降板压设在所述中间沉降板的左侧的一级台阶面上；

所述右第三沉降板压设在所述中间沉降板的右侧的一级台阶面上；

所述左第二沉降板水平固定在所述左伺服加载电机的输出端；

所述右第二沉降板水平固定在所述右伺服加载电机的输出端；

当所述非均匀沉降机构开始工作前，所述左垫块的顶面、所述左第一沉降板的顶面、所述左第三沉降板的顶面、所述中间沉降板的二级台阶面、所述右第三沉降板的顶面及所述右第一沉降板的顶面位于同一水平面。

作为优选，还包括：

空压机，与所述柔性加载气囊连接。

作为优选，还包括：

上部柔性加热板，设置在所述分区渗透板与所述柔性加载气囊之间；

上部柔性隔热板，设置在所述上部柔性加热板与所述柔性加载气囊之间；

第一温控器，与所述上部柔性加热板连接；