[发明专利]一种护面块体抗脱稳定测试装置及测试方法

说明书

一种护面块体抗脱稳定测试装置，包括吊具、测力计、传力部件、施力机构和块体失稳位移测量机构，吊具的下端与护面块体连接，吊具的上端与测力计的下端连接；测力计的上端与传力部件的下端连接；传力部件的上端与施力机构连接；块体失稳位移测量机构安装在不受影响的护面块体周边护面结构的上表面上；施力机构向传力部件施加拉力，使得测力计的下端点向测力计的上端点、测力计上端的传力部件方向形成的延长线，延长线与护面块体的向上表面的跳脱或掀脱失稳方向一致，延长线与护面块体的重心之间存在偏心距。以及提供一种护面块体抗脱稳定测试方法。本发明构造巧妙，适用于测试规则或不规则护面块体失稳前承受的最大外力。

技术领域

本发明涉及一种护面块体抗脱稳定测试装置及测试方法，适用于 水工、港工、海工的护面块体抗脱稳定现场及室内试验领域，主要应 用于沿海、内河、内湖地区护面块体抗脱稳定性能的检测，测试护面 块体在发生跳脱、掀脱失稳时所受的最大外力。

背景技术

在水工、港工、海工等水工建筑物中，护面块体结构起到了消浪、 防护的作用。但在波浪等外力冲击下，护面块体存在发生跳脱、翻滚 掀脱、平移等失稳的可能，从而影响工程的运行安全。因此，人们很 关心护面块体在砌筑完成后的抗脱稳定性能，想知道护面块体在跳脱、 掀脱失稳前能承受的最大的外力。

目前，常见的护面块体结构的室内波浪断面模型试验，只是通过 室内模拟试验，模拟护面块体在不同潮位、波浪作用下的整体失稳情 况，无法检测护面块体失稳时受到的外力，且试验工序繁杂、试验周 期长、成本高；已公开的实用新型专利“一种护面块体抗跳脱承载力测 试装置”，存在难以检测位于工程实际现场的、不规整的大型护面块体 的缺点。

发明内容

为了克服已有技术的不足，本发明提供了一种结构相对简单、适 用性高的护面块体抗脱稳定测试装置及测试方法，适用于规则护面块 体或不规整的大型护面块体，有效应用于工程实际现场。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种护面块体抗脱稳定测试装置，包括吊具、测力计、传力部件、 施力机构和用于量测所述护面块体在发生失稳过程中的位移量的块体 失稳位移测量机构，所述护面块体的上表面与相邻护面块体的上表面 形成的面为斜面或水平的平面；所述吊具的下端与护面块体连接，所 述吊具的上端与所述测力计的下端连接；所述测力计的上端与传力部 件的下端连接；所述传力部件的上端与施力机构连接；所述块体失稳 位移测量机构安装在不受影响的所述护面块体周边护面结构的上表面 上，所述施力机构向传力部件施加拉力，使得测力计的下端点向测力 计的上端点、测力计上端的传力部件方向形成的延长线，所述延长线 与护面块体的向上表面的跳脱或掀脱失稳方向一致，所述延长线与护 面块体的重心之间存在偏心距。

本发明中，所述吊具的下端与护面块体连接的方案中，吊具上具 备夹块体的功能或护面块体上有让吊具直接吊起的部位，通常吊具的 下端与护面块体的侧面连接，当然，也可以是护面块体的底面或上表 面。

进一步，所述偏心距为L，L取值为护面块体最长边长的0～2/3 倍。由于护面块体的周边缝隙的存在，失稳时，周边块体给它的摩擦 力、卡夹力，不太会象地球施加的重力那样，均匀地作用于块体上或 块体的周边，所以，理论上，失稳的方向很难刚好穿过其重心，通常 情况下L不取0，当护面块体及周边的块体都很规整、周边块体给它 的摩擦力、卡夹力均匀分布且护面块体呈水平放置或接近于水平放置 时，L有可能取0，此时所述延长线穿过所述护面块体的重心。当然， 护面块体与周边块体均接近规整、护面块体接近水平放置时，L也可 近似地取0。

再进一步，所述延长线的方向与护面块体上表面的夹角为α，α 取值为45度～135度。当α取90度时，所述延长线的方向与护面块体 上表面垂直；垂直或接近垂直于护面块体所在护面结构的上表面是较 优方案。

更进一步，所述护面块体抗脱稳定测试装置还包括锚钳组件，所 述锚钳组件的下端与所述护面块体连接，所述锚钳组件的上端与所述 吊具的下端连接。