[發明專利]土遺址夯筑土體—遺址本體界面受力機制試驗裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201910383668.1
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN110057660A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 李志鵬;趙林毅;郭青林;李最雄
• 申請（專利權）人: 敦煌研究院;敦煌研究院文物保護技術服務中心
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/08;G01N3/24;G01N1/28
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 馬正良

本發明公開一種土遺址夯筑土體—遺址本體界面受力機制試驗裝置及其使用方法。制樣裝置制備的試樣分上拉片和下拉片兩層，層間為夯筑土體—遺址本體界面。試樣表面刨毛。增強土遺址夯筑土體—遺址本體界面咬合力，并通過試樣在應變控制式直剪儀上進行剪切試驗，從試驗結果得出遺址夯筑土體—遺址本體界面的粘聚力和摩擦角；試樣上拉片上安裝有萬向節，通過在萬能試驗機進行抗拉強度試驗，去除扭力，得出遺址夯筑土體—遺址本體界面的抗拉強度。本方法操作簡單，應用方便，造價低，有效測量試樣界面最大受拉強度。

技術領域

本發明屬于土遺址保護加固中夯筑土體—遺址本體界面力學性能研究技術領域，具體是指一種土遺址夯筑土體—遺址本體界面受力機制試驗裝置及其使用方法。

背景技術

我國是世界文明古國之一，悠久的歷史，燦爛的文化，早已載入世界人類文明的史冊。中國土遺址包含的歷史過程從石器時期綿延至近代，是人類重要的文物資源。土遺址在全國范圍內都有分布。截止第六批全國重點文物保護單位，現已公布的國家重點文物保護單位的土遺址共計約為400個，分布于全國30個省（直轄市、自治區）。

但是受自然環境諸多因素的影響，許多土遺址發生了嚴重的風化，開裂，掏蝕等病害，對遺址造成很大的破壞，尤其根部掏蝕引起的大面積坍塌，對遺址構成毀滅性的破壞。近年來為了挽救這些珍貴的文化遺產，敦煌研究院等單位采用夯補支頂的方法取得了有益的效果，但是怎樣將夯筑支頂體與原夯土遺址體之間的界面有效結合并合理應用到實際工程之中是當前研究要解決的問題。

發明內容

基于上述，本發明的目的在于提供一種土遺址夯筑土體—遺址本體界面受力機制試驗裝置。本發明的另一目的在于提供裝置制備的試樣遺址體之間的界面有效結合的使用方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種土遺址夯筑土體—遺址本體界面受力機制試驗裝置，包括加載裝置，制樣裝置，所述加載裝置包括：應變控制式直剪儀；萬能試驗機；所述制樣裝置包括：底座、螺栓、護環、環刀、擊實筒、限位夯錘、壓蓋、螺帽、重錘、限位箍、靠尺和試樣。護環內置有環刀，擊實筒嵌套于護筒內，擊實筒與環刀間有間隙，環刀內放經過靠尺，上表面刨毛后的遺址土試樣；擊實筒上置有擊樣器限位夯錘， 擊樣夯錘上裝有限位裝置，壓蓋覆蓋在擊實筒上，護環外圍的螺栓穿過壓蓋與底部的底座連接，并用螺帽擰緊；壓蓋上置有限位箍，限位箍上套有擊錘；試樣界面下層為遺址本體土，界面上層為夯筑加固土，試樣下面可粘結下拉片，上面可粘結上拉片；上拉片上安裝有萬向節去除扭力，上下拉片間為夯筑土體—遺址本體界面試樣。

利用權利要求1所述一種土遺址夯筑土體—遺址本體界面受力機制試驗裝置的使用方法，包括以下步驟：

（1）選取遺址坍塌塊體切削試樣，將試樣一面刨毛；

（2）采用濕法制備的夯筑土體的含水率為最優含水率；

（3）利用制樣裝置將遺址土試樣和濕法制備的夯筑加固土制成中間有界面試樣；

（4）有界面試樣在應變控制式直剪儀上進行直接剪切試驗，可以得出土遺址夯筑土體—遺址本體界面間的凝聚力和摩擦角；

（5）在有界面試樣兩端粘上拉片，然后將粘有拉片的有界面試樣在萬能試驗機上進行抗拉強度試驗，可以得出土遺址夯筑土體—遺址本體界面間的抗拉強度。

本發明的優點：

（1）本發明使用的試樣是遺址本體與遺址加固土體之間的有界面試樣，有界面試樣進行抗剪強度試驗，即可得出試樣界面間的抗剪參數。界面試樣粘上下拉片，另一面粘上上拉片進行抗拉強度試驗，即可得出界面間的抗拉強度參數。試樣制備過程表面刨毛時有靠尺，試樣表面刨毛時粗糙程度可控，增強了土遺址夯筑土體—遺址本體界面咬合力，抗拉強度試驗時上拉片上安裝有萬向節，通過在萬能試驗機進行抗拉強度試驗，去除扭力，有效測量試樣界面最大受拉強度。