[發明專利]層間直接剪切試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 201410377404.2
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104198299A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 關宏信;袁建;陳剛;顏加俊;石蘇意
• 申請（專利權）人: 中國路橋工程有限責任公司;長沙理工大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙) 11391
• 代理人: 郭海彬;康正德

技術領域

本發明涉及層間直接剪切試驗裝置，特別是涉及一種用于路面結構雙層式試件的層間直接剪切試驗裝置及試驗方法。

背景技術

現有瀝青路面結構層層間界面往往是非完全連續的，而依照規范所述的層間完全連續理論假設設計的瀝青路面其抗剪強度往往是偏于安全的，不能真實反映出界面的實際結合狀態。因此，獲取路面實際結合性能參數就顯得尤為重要。目前，用作直接剪切試驗的試樣平面尺寸是固定的、不可調的，而實驗力學領域的研究已經表明，試驗所采用的試件尺寸對試驗結果會有比較大的影響(亦即所謂的尺寸效應)，從理論研究的角度來講很有必要使試件的平面尺寸可調。且不同工程、不同路面結構的各結構層厚度往往是不一樣的(如表面層瀝青混合料的厚度往往只有4cm，而半剛性基層的厚度在20cm左右)。然而路面工程領域所用的直接剪切試驗裝置的固定試件的剪切盒都是固定結構，這就意味著其不能夠適用于理論研究的角度以使試件的平面尺寸可調，也意味著在工程現場所取出的試樣還需要二次切割才能用作試驗，這樣會導致試件結構的破壞，降低了測試效果的準確性。

此外，用作直接剪切試驗的現場取樣往往是通過路面現場鉆芯獲取的圓柱形試樣，而鉆芯機在鉆取抽提過程中，可能會由于主觀人為因素或設備的客觀原因而對芯樣產生擾動，使得層間界面遭到破壞，試驗測出的界面參數就不真實。

發明內容

本發明第一方面的一個目的旨在克服現有技術中的剪切試驗裝置的至少一個缺陷，提供一種用于路面結構雙層式試件的層間直接剪切試驗裝置，其能夠應用不同尺寸的路面結構雙層式試件。

本發明第一方面的一個進一步的目的是盡量提高上剪切盒和/或下剪切盒調節的便利性。

本發明第二方面的一個目的是提供一種用于上述層間直接剪切試驗裝置的試驗方法。

根據本發明的第一方面，本發明提供了一種用于路面結構雙層式試件的層間直接剪切試驗裝置，其中，包括：

上剪切盒，其開口朝下，配置成：沿豎直方向進行擴展或回收，沿水平橫向方向進行擴展或回收，和/或沿水平縱向方向進行擴展或回收，以改變其容納體積從而與被測路面結構雙層式試件的上層結構相適應；

下剪切盒，其開口朝上，配置成：沿豎直方向進行擴展或回收，沿水平橫向方向進行擴展或回收，和/或沿水平縱向方向進行擴展或回收，以改變其容納體積從而與被測路面結構雙層式試件的下層結構相適應；

豎向加載裝置，配置成直接或間接地向被測路面結構雙層式試件施加預定的豎向載荷；和

橫向加載裝置，配置成直接或間接地向被測路面結構雙層式試件的上層構件和下層構件的層間界面施加預定的剪切力。

進一步地，還包括：上剪切平臺，其具有平臺部和位于所述平臺部上方的上蓋部，所述上剪切平臺上形成有容置空間，以放置所述上剪切盒，所述平臺部的下表面與被測路面結構雙層式試件的上層構件和下層構件的層間界面位于同一平面上。

進一步地，所述豎向加載裝置包括：豎向加載通道，其穿過所述上蓋部上的豎向通道，且其一端與所述上剪切盒的底壁固定連接；豎向加載盤，設置在所述豎向加載通道的上方，通過牽引繩或牽引柱直接或間接地與所述下剪切盒連接；壓力傳導柱，其一端插入所述豎向加載通道內，其另一端與所述豎向加載盤的底表面接觸抵靠；液壓泵，配置成向所述豎向加載通道內輸送液壓油。

進一步地，還包括：下剪切平臺，其具有平臺部和位于所述平臺部下方的底座部，所述下剪切平臺上形成有容置空間，以放置所述下剪切盒，所述平臺部的上表面與被測路面結構雙層式試件的上層構件和下層構件的層間界面位于同一平面上。

進一步地，所述下剪切平臺的底座部上還設置有絲杠螺母機構，配置成帶動所述下剪切盒的底壁沿豎直方向移動和在所述下剪切盒的底壁達到預定位置后使其保持在該位置。

進一步地，所述橫向加載裝置包括：橫向加載通道，其一端直接或間接地與所述上剪切盒固定連接；橫向加載盤，通過牽引繩或牽引柱連接于所述下剪切平臺；壓力傳導柱，其一端插入所述橫向加載通道內，其另一端與所述橫向加載盤的豎向側面接觸抵靠；液壓泵，配置成向所述橫向加載通道內輸送液壓油。

進一步地，所述上剪切盒和所述下剪切盒均為具有四個側壁和一個底壁的方形盒體；

所述上剪切盒的每個側壁和/或所述下剪切盒的每個側壁均包括一個伸縮板組件，所述伸縮板組件包括：外板套，其內形成有容納空腔；和內套板，配置成能夠從所述外板套內伸出以擴展相應側壁的面積或縮進所述外板套以減小相應側壁的面積；