專利名稱：一種多層襯墊系統(tǒng)逐級加載斜坡試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測量摩擦力的實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種多層襯墊系統(tǒng)逐級加 載斜坡試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
多層襯墊系統(tǒng)一般由無紡?fù)凉た椢铩⑼凉?fù)合排水網(wǎng)、土工膜和土工復(fù)合膨潤土 墊等多種土工合成材料組成，起到導(dǎo)排滲濾液和防止?jié)B濾液滲漏擴(kuò)散的作用，但多層襯墊 系統(tǒng)內(nèi)部界面強(qiáng)度較低，易造成填埋場沿界面失穩(wěn)。目前，襯墊系統(tǒng)界面強(qiáng)度的測定一般采用二種方法一種是大型直剪試驗(yàn)，即將測 試的兩種材料分別固定于直剪儀的上下剪切盒，施加一定正應(yīng)力(正應(yīng)力一般大于25kPa) 后再進(jìn)行控制剪切速率下的剪切，測試其剪切強(qiáng)度；另外一種是斜坡試驗(yàn)，即將兩種材料分 別固定斜板及加載板底部(其正應(yīng)力一般小于15kPa)上，斜板按恒定角速率轉(zhuǎn)動(dòng)，測試其 位移隨斜坡角度的變化曲線，直至加載板產(chǎn)生滑移，最終確定該界面的剪切強(qiáng)度。上述測定方法能準(zhǔn)確測試兩種材料之間的剪切強(qiáng)度，卻受限于兩種材料之間的界 面，難以實(shí)現(xiàn)多層材料之間界面強(qiáng)度的測試。更為關(guān)鍵的是，用該種方法能更好地模擬多層 襯墊系統(tǒng)逐級加載的實(shí)際受力狀態(tài)。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種多層襯墊系統(tǒng)逐級加載斜坡試驗(yàn)裝置，它可以準(zhǔn) 確確定多層襯墊系統(tǒng)在特定坡角下的滑移界面及其荷載。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型包括剛性底座、坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、剛性底板、多層襯墊系統(tǒng)、加載板、激光 測距儀、砝碼、穩(wěn)定桿、固定板和擋板。在剛性底座一端上表面焊接擋板，剛性底板一端頂在 擋板上，剛性底板另一端下表面放置在安裝于剛性底座另一端的坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，剛性底 板另一端上表面焊接固定板，在剛性底板上表面設(shè)置多層襯墊系統(tǒng)，多層襯墊上層設(shè)置一 塊具有錐角的加載板，加載板上有穩(wěn)定桿，穩(wěn)定桿上套有不同重量的砝碼，多層襯墊系統(tǒng)下 層與剛性底板上表面粘結(jié)，多層襯墊系統(tǒng)上層與加載板下表面粘結(jié)；安裝在固定板上的激 光測距儀面向加載板的一側(cè)，激光測距儀與讀數(shù)儀連接。所述坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為一組兩個(gè)能調(diào)節(jié)坡角的斜坡坡角調(diào)節(jié)桿疊成。所述加載板的錐角根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置，并更換一塊具有不同斜角的加載板，加載 板錐角角度與斜坡坡角相等。本實(shí)用新型具有的有益效果是1)本實(shí)用新型運(yùn)用加載板具有不同角度的上下表面使得砝碼能夠豎向加載并達(dá) 到200kPa及以上正應(yīng)力，滿足底部襯墊系統(tǒng)的正應(yīng)力水平。2)確定多層襯墊系統(tǒng)在不同坡角下的滑移界面及其荷載，從而得到該多層襯墊系 統(tǒng)內(nèi)部最薄弱界面的摩擦系數(shù)與荷載之間關(guān)系。3[0013]3)揭示了多層襯墊系統(tǒng)界面摩擦系數(shù)隨荷載增大而減少的規(guī)律。
附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖圖中1、剛性底座，2、斜坡坡角調(diào)節(jié)桿，3、擋板，4、剛性底板，5、多層襯墊系統(tǒng)，6、 加載板，7、激光測距儀，8、砝碼，9、穩(wěn)定桿，10、固定板。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如附圖所示，本實(shí)用新型包括剛性底座1、坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、剛性底板4、多層襯墊系 統(tǒng)5、加載板6、激光測距儀7、砝碼8、穩(wěn)定桿9、固定板10和擋板3 ；剛性底座1 一端上表面 焊接擋板3，剛性底板4 一端頂在擋板3上，剛性底板4另一端下表面放置在安裝于剛性底 座1另一端的坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，剛性底板4另一端上表面焊接固定板10，在剛性底板4上表 面設(shè)置多層襯墊系統(tǒng)5，多層襯墊5上層設(shè)置一塊具有錐角的加載板6，加載板6上有穩(wěn)定 桿9，穩(wěn)定桿9上套有不同重量的砝碼8，多層襯墊系統(tǒng)5下層與剛性底板4上表面粘結(jié)，多 層襯墊系統(tǒng)5上層與加載板6下表面粘結(jié)；安裝在固定板10上的激光測距儀7面向加載板 6的一側(cè)，激光測距儀7與讀數(shù)儀連接。所述坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為一組兩個(gè)能調(diào)節(jié)坡角的斜坡坡角調(diào)節(jié)桿2疊成。所述加載板6的錐角根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置，并更換一塊具有不同斜角的加載板6，加 載板6錐角角度與斜坡坡角相等。剛性底座1和剛性底板4均采用鋼板制成，剛性底座1是整個(gè)試驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)，剛 性底板4是多層襯墊系統(tǒng)5的承載板，斜坡坡角調(diào)節(jié)桿2由鋼條制成，用于支撐剛性底板4 及改變斜坡坡角，剛性底座1、剛性底板4、斜坡坡角調(diào)節(jié)桿2及擋板3構(gòu)成穩(wěn)定的斜坡，激 光測距儀7安裝于固定板上，測試加載板6的位移，多層襯墊系統(tǒng)5內(nèi)的各層材料根據(jù)試驗(yàn) 要求組成，放置于剛性底板4上，加載板6由鋼板制成，為滿足不同斜坡坡角的要求，制成一 批具有不同錐角的加載板6，每塊加載板6上表面中心位置均焊接一根穩(wěn)定桿9，防止加載 過高時(shí)砝碼8傾倒，砝碼8采用鋼板特制，每個(gè)重20公斤，以滿足高荷載的要求，砝碼8在 加載板6上表面逐個(gè)安裝。直至加載板沿多層襯墊系統(tǒng)某個(gè)薄弱界面產(chǎn)生滑移。按照試驗(yàn)要求選擇所需要的斜坡坡角調(diào)節(jié)桿2，將斜坡坡角調(diào)節(jié)桿2、剛性底板4 依次安裝在剛性底座1上組成具有一定角度的斜坡，并保證剛性底板4右端緊靠擋板3，激 光測距儀系統(tǒng)7固定于擋板10，采用502膠水將多層襯墊系統(tǒng)5最下層材料粘結(jié)于剛性底 板4上，依次放置其他多層襯墊系統(tǒng)5材料，選擇錐角角度與斜坡坡角相等的加載板6，采 用502膠水將加載板6與多層襯墊系統(tǒng)5最上層的材料粘結(jié)，開啟激光測試系統(tǒng)7，逐個(gè)增 加砝碼8，同時(shí)測試加載板6位移，直至加載板6沿多層襯墊系統(tǒng)5某個(gè)薄弱界面產(chǎn)生滑移。 在加載過程中讀取激光測試系統(tǒng)7的讀數(shù)，可得到位移與荷載之間的關(guān)系。調(diào)整斜坡坡角 調(diào)節(jié)桿2組成另一個(gè)不同坡角的斜坡，安裝同樣的多層襯墊系統(tǒng)5即可方便地進(jìn)行下一次 試驗(yàn)，最終可以得到該多層襯墊系統(tǒng)5內(nèi)部最薄弱界面的摩擦系數(shù)與荷載之間的關(guān)系。上述具體實(shí)施方式
用來解釋說明本實(shí)用新型，而不是對本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在 本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本實(shí)用新型作出的任何修改和改變，都落4入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種多層襯墊系統(tǒng)逐級加載斜坡試驗(yàn)裝置，其特征在于包括剛性底座(1)、坡度調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)、剛性底板(4)、多層襯墊系統(tǒng)(5)、加載板(6)、激光測距儀(7)、砝碼(8)、穩(wěn)定桿 (9)、固定板(10)和擋板(3)；在剛性底座(1) 一端上表面焊接擋板(3)，剛性底板(4) 一端 頂在擋板(3)上，剛性底板(4)另一端下表面放置在安裝于剛性底座(1)另一端的坡度調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)上，剛性底板(4)另一端上表面焊接固定板(10)，在剛性底板(4)上表面設(shè)置多層 襯墊系統(tǒng)(5)，多層襯墊( 上層設(shè)置一塊具有錐角的加載板(6)，加載板(6)上有穩(wěn)定桿 (9)，穩(wěn)定桿(9)上套有不同重量的砝碼(8)，多層襯墊系統(tǒng)( 下層與剛性底板(4)上表面 粘結(jié)，多層襯墊系統(tǒng)(5)上層與加載板(6)下表面粘結(jié)；安裝在固定板(10)上的激光測距 儀(7)面向加載板(6)的一側(cè)，激光測距儀(7)與讀數(shù)儀連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層襯墊系統(tǒng)逐級加載斜坡試驗(yàn)裝置，其特征在于所 述坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為一組兩個(gè)能調(diào)節(jié)坡角的斜坡坡角調(diào)節(jié)桿( 疊成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層襯墊系統(tǒng)逐級加載斜坡試驗(yàn)裝置，其特征在于所 述加載板(6)的錐角根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置，并更換一塊具有不同斜角的加載板(6)，加載板 (6)錐角角度與斜坡坡角相等。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于多層襯墊系統(tǒng)逐級加載斜坡試驗(yàn)裝置。在剛性底座一端上表面焊接擋板，剛性底板一端頂在擋板上，另一端下表面放置在安裝于剛性底座另一端的坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，剛性底板另一端上表面焊接固定板，并在上表面依次設(shè)置多層襯墊系統(tǒng)和錐角的加載板，加載板上套有不同重量的砝碼，多層襯墊系統(tǒng)下層與剛性底板上表面粘結(jié)，上層與加載板下表面粘結(jié)；安裝在固定板上的激光測距儀與讀數(shù)儀連接。本實(shí)用新型運(yùn)用加載板具有不同角度的上下表面使得砝碼能夠豎向加載并達(dá)到200kPa及以上正應(yīng)力；確定多層襯墊系統(tǒng)在不同坡角下的滑移界面及其荷載，得到內(nèi)部最薄弱界面的摩擦系數(shù)與荷載之間關(guān)系；揭示界面摩擦系數(shù)隨荷載增大而減少的規(guī)律。
文檔編號G01N19/02GK201828504SQ201020570148
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者李育超, 林偉岸, 王順玉, 詹良通, 陳云敏 申請人:浙江大學(xué)