[發(fā)明專利]一種土工合成材料接觸面摩擦強(qiáng)度測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510361824.6
• 申請(qǐng)日: 2015-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN105004666B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周應(yīng)新;李志清;汪永林;樊思林;陳武;錢坤;張曉鋒;錢正富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南武易高速公路建設(shè)指揮部;中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
• 主分類號(hào): G01N19/02
• 分類號(hào): G01N19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種土工測(cè)試方法，屬于土木工程或地質(zhì)工程領(lǐng)域中涉及土工合成材料與地質(zhì)體間摩擦強(qiáng)度測(cè)試領(lǐng)域。

背景技術(shù)

土工合成材料廣泛用于土木工程或地質(zhì)工程領(lǐng)域中，可以為巖土體提供均衡應(yīng)力，并形成一種復(fù)合結(jié)構(gòu)體系。隨著我國(guó)巖土工程建設(shè)的廣泛深入，加筋土技術(shù)、垃圾填埋場(chǎng)襯墊防污染技術(shù)等得到較快的推廣，技術(shù)應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過理論研究。如何測(cè)定土工合成材料在巖土體邊坡中的摩擦強(qiáng)度，至今還沒有合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，目前較多的是采用土工合成材料水平抗剪強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工，顯然不能滿足土工合成材料或土工織物等鋪設(shè)于斜坡之上的應(yīng)力環(huán)境要求。該發(fā)明就是一種可以在斜坡上鋪設(shè)土工合成材料，并測(cè)試其與地質(zhì)體之間的摩擦強(qiáng)度的一種試驗(yàn)方法，可適用于各種土工合成材料包括土工織物、土工格柵、土工布、土工膜、土工墊、土工復(fù)合材料等的摩擦強(qiáng)度特性測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種土工合成材料接觸面摩擦強(qiáng)度測(cè)試方法，用于解決土工合成材料或土工織物與地質(zhì)體間接觸面的摩擦強(qiáng)度測(cè)試，為工程實(shí)踐提供技術(shù)參數(shù)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案，其特征是采用一種試驗(yàn)裝置，進(jìn)行土工合成材料接觸面摩擦強(qiáng)度參數(shù)獲取，該試驗(yàn)裝置包括反力架1，加載框架2，第一伺服電機(jī)3，第二伺服電機(jī)4，載樣臺(tái)5，上剪切盒6，下剪切盒7，軌道車8，垂直位移計(jì)9，第一垂直滑軌10，上盒試樣11，滾珠軸排12，下盒擴(kuò)展板13，下盒試樣14，第一千斤頂15，第一支撐底座16，水平滑軌17，第二支撐底座18，第二千斤頂19，傳力桿20，連接端頭21，水平加載軸22，水平位移計(jì)23，第一側(cè)限柱24，垂直加載軸25，加壓板26，第二側(cè)限柱27，伸縮臂28，第三側(cè)限柱29，第二垂直滑軌30。第一伺服電機(jī)3連接垂直加載軸25，垂直加載軸25提供垂直壓力，位于加壓板26上面，加壓板26連接垂直位移計(jì)9，加壓板26位于上盒試樣11的頂面，上剪切盒6由第一側(cè)限柱24和第二側(cè)限柱27固定，第一側(cè)限柱24連接第一垂直滑軌10，第二側(cè)限柱27通過伸縮臂28與第三側(cè)限柱29相連，第三側(cè)限柱29連接第二垂直滑軌30，上剪切盒6通過滾珠軸排12對(duì)準(zhǔn)下剪切盒7，上剪切盒6內(nèi)安裝上盒試樣11，下剪切盒7內(nèi)安裝下盒試樣14，下剪切盒7連接下盒擴(kuò)展板13，下剪切盒7連接軌道車8，軌道車8可沿水平滑軌17移動(dòng)到載樣臺(tái)5之上，水平滑軌17與加載框架2連接，第一千斤頂15連接第一支撐底座16，第二千斤頂19連接第二支撐底座18，下剪切盒7連接傳力桿20和水平位移計(jì)23，連接端頭21與水平加載軸22對(duì)準(zhǔn)，水平加載軸22連接第二伺服電機(jī)4。上剪切盒6尺寸為長(zhǎng)500mm寬500mm，連接第一側(cè)限柱24一側(cè)的上剪切盒6的盒壁高為445mm，連接第二側(cè)限柱27一側(cè)的上剪切盒6的盒壁高為155mm，下剪切盒7尺寸為長(zhǎng)500mm寬500mm，連接下盒擴(kuò)展板13一側(cè)的下剪切盒7的盒壁高為155mm，連接傳力桿20一側(cè)的下剪切盒7的盒壁高為445mm，滾珠軸排12傾角為30°，上剪切盒6和下剪切盒7均采用質(zhì)量輕強(qiáng)度高的合金材料，且進(jìn)行陽極電鍍防腐處理，上剪切盒6和下剪切盒7的內(nèi)壁四個(gè)角為圓形設(shè)計(jì)，圓角半徑為30mm～60mm，上剪切盒6可以沿下盒擴(kuò)展板13滑動(dòng)，第一側(cè)限柱24可以沿第一垂直滑軌10垂直滑動(dòng)，第三側(cè)限柱29可以沿第二垂直滑軌30垂直滑動(dòng)，第一伺服電機(jī)3和第二伺服電機(jī)4通過反力架1施加力，反力架1和加載框架2以及加壓板26均采用高強(qiáng)度不銹鋼材料，加壓板26與上剪切盒6間的縫隙間隔為2mm～4mm，滾珠軸排12、下盒擴(kuò)展板13和水平滑軌17均為高強(qiáng)度不銹鋼材料，且表面均涂有特富龍材料。第一伺服電機(jī)3和第二伺服電機(jī)4均可以進(jìn)行快進(jìn)快退操作，也可以進(jìn)行勻速應(yīng)變加載和應(yīng)力加載，應(yīng)變剪切速率為0.02～5.00mm/min，最大出力可達(dá)1000kN，出力測(cè)量精度可達(dá)0.5％FS，應(yīng)力剪切速率為100～600kN/min。垂直位移計(jì)9的最大量程為150mm，測(cè)量精度可達(dá)1mm，水平位移計(jì)23的最大量程為170mm，測(cè)量精度可達(dá)1mm。

采用該試驗(yàn)裝置進(jìn)行土工合成材料接觸面摩擦強(qiáng)度測(cè)試的方法如下：

(1)按照一定含水量、含石量與密度要求，稱取相應(yīng)質(zhì)量的土體、碎石和水，將土體、碎石、水三者混合均勻，成為混合料，分成均勻的三份備用；