CN205719817U - 砂土/土工合成材料多层剪切试验装置 - Google Patents
砂土/土工合成材料多层剪切试验装置 Download PDFInfo
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Abstract
一种砂土/土工合成材料多层剪切试验装置,该装置包括驱动马达、顶层剪力箱、第二层、第三层和第四层，本实用新型能最大程度的模拟卫生填埋场复合衬垫系统的受力状态，测定材料间的剪切强度和摩擦系数，为设计施工提供参数。
Description
技术领域
本实用新型专利适用岩土工程技术领域，具体适用于砂土与土工合成材料或土工合成材料之间剪切强度及摩擦系数的测试。
背景技术
随着国民经济的发展，城市化水平的提高，城市生活垃圾的产生量在急剧地增加。上世纪80年代，我国一些经济发达的城市开始建立首批垃圾卫生填埋场。近年来，许多大中城市都相继在建大型生活垃圾卫生填埋场。为防止填埋垃圾产生的渗沥液渗入地下造成环境污染，在卫生填埋场中必须设置衬垫层。衬垫层一般都是以橡胶、树脂等高分子材料做成的土工膜为主，辅以其它衬垫材料。随着科技的发展、新材料的不断出现以及环保意识的不断增强，国内外都把衬垫层作为一个系统来考虑，将土工膜、土工网、土工织物、土工复合膨润土垫（GCL）、土工格栅等多层材料联合使用。
垃圾填埋体在自重下的压缩沉降、局部塌陷，地基的不均匀沉降，以及地震荷载等的作用，都会引起衬垫系统内各土工合成材料层间产生相对位移并在土工合成材料层内引起拉应力。如果这种拉应力过大发生撕裂破坏将可能导致渗滤液的渗漏，引起环境污染事故。因此在卫生填埋场衬垫系统设计时要充分考虑不同材料间的剪切强度和摩擦系数。由于衬垫系统的多层土工合成材料在受力过程中会产生拉伸变形，这种变形又会影响界面的剪切特性，因此常规的土工合成材料直剪试验装置不满足这种应力环境要求。
发明内容
实用新型目的：
本实用新型提供一种砂土/土工合成材料多层剪切试验装置，其目的是解决以往所存在的问题。
技术方案：
一种砂土/土工合成材料多层剪切试验装置,其特征在于：该装置包括驱动马达、顶层剪力箱、第二层剪力箱、第三层剪力箱和第四层剪力箱；顶层剪力箱设置在第二层剪力箱上，第二层剪力箱设置在第三层剪力箱上，第三层剪力箱设置在第四层剪力箱上，第三层剪力箱与第四层剪力箱之间设置有滑块，驱动马达通过拉杆与顶层剪力箱连接，该装置还包括使用时测量顶层剪力箱水平驱动拉力的第一荷载传感器和测量顶层剪力箱位移的位移传感器；第二层剪力箱与第二荷载传感器连接，第二荷载传感器设置的方向与第一荷载传感器相反；第三层剪力箱与第三荷载传感器连接。
顶层剪力箱宽100mm, 长200 mm, 高80 mm。通过放置在剪力箱上的钢板施加静态垂直应力。
第一荷载传感器、第二荷载传感器、第三荷载传感器及位移传感器连接至微机。
优点及效果
本实用新型是一种砂土/土工合成材料多层剪切试验装置，本实用新型能最大程度的模拟卫生填埋场复合衬垫系统的受力状态，测定材料间的剪切强度和摩擦系数，为设计施工提供参数。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为砂-土工膜-土工织物剪切试验结果图；
图3为砂-土工织物-土工膜剪切试验结果图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
如图所示，本实用新型提出了一种砂土/土工合成材料多层剪切试验装置，该装置包括驱动马达1、顶层剪力箱2、第二层剪力箱3、第三层剪力箱4和第四层剪力箱5；顶层剪力箱2设置在第二层剪力箱3上，第二层剪力箱3设置在第三层剪力箱4上，第三层剪力箱4设置在第四层剪力箱5上，第三层剪力箱4与第四层剪力箱5之间设置有滑块6，驱动马达1通过拉杆与顶层剪力箱2连接，该装置还包括使用时测量顶层剪力箱水平驱动拉力的第一荷载传感器和测量顶层剪力箱2位移的位移传感器7；第二层剪力箱3与第二荷载传感器8连接，第二荷载传感器8设置的方向与第一荷载传感器相反；第三层剪力箱4与第三荷载传感器9连接。
第一荷载传感器、第二荷载传感器8、第三荷载传感器9及位移传感器7连接至微机。
本实用新型的顶层剪力箱宽100mm, 长200 mm, 高80 mm。通过放置在剪力箱上的钢板施加静态垂直应力。施加在顶层上的水平驱动拉力由第一荷载传感器测量。水平拉力T1 即为第一层与第二层剪力箱接触面间的摩擦力。顶层的位移S1 通过位移传感器测得。第二层剪力箱为土工膜或无纺织物。为了测量其承受的拉力T2 , 与第一荷载传感器相反的一端被夹在第二荷载传感器上。第三层剪力箱材料被绑在钢板上, 钢板的一端与第三荷载传感器连接。第四层剪力箱也为钢板, 与第三层剪力箱通过滑块接触。因此, 第三荷载传感器测得的力T3 即为第二层剪力箱与第三层剪力箱之间的摩擦力。试验中剪力箱以1.0 mm/min 的速度移动, 顶层剪力箱的水平拉力T1、第二层剪力箱承受的拉力T2、第三层剪力箱承受的拉力T3以及顶层剪力箱的位移S1分别由第一荷载传感器、第二荷载传感器8、第三荷载传感器9及位移传感器7采集并传入微机。
Claims (3)
1.一种砂土/土工合成材料多层剪切试验装置,其特征在于：该装置包括驱动马达（1）、顶层剪力箱（2）、第二层剪力箱（3）、第三层剪力箱（4）和第四层剪力箱（5）；顶层剪力箱（2）设置在第二层剪力箱（3）上，第二层剪力箱（3）设置在第三层剪力箱（4）上，第三层剪力箱（4）设置在第四层剪力箱（5）上，第三层剪力箱（4）与第四层剪力箱（5）之间设置有滑块（6），驱动马达（1）通过拉杆与顶层剪力箱（2）连接，该装置还包括使用时测量顶层剪力箱水平驱动拉力的第一荷载传感器和测量顶层剪力箱（2）位移的位移传感器（7）；第二层剪力箱（3）与第二荷载传感器（8）连接，第二荷载传感器（8）设置的方向与第一荷载传感器相反；第三层剪力箱（4）与第三荷载传感器（9）连接。
2.根据权利要求1所述的砂土/土工合成材料多层剪切试验装置,其特征在于：顶层剪力箱宽100mm, 长200 mm, 高80 mm；通过放置在剪力箱上的钢板施加静态垂直应力。
3.根据权利要求1所述的砂土/土工合成材料多层剪切试验装置,其特征在于：第一荷载传感器、第二荷载传感器（8）、第三荷载传感器（9）及位移传感器（7）连接至微机。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105547865A (zh) * | 2016-02-06 | 2016-05-04 | 沈阳工业大学 | 砂土/土工合成材料多层剪切试验装置 |
| CN113295554A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-24 | 合肥泛远检测仪器有限公司 | 一种实验室用土工布蠕变模拟检测装置 |
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2016
- 2016-02-06 CN CN201620118716.6U patent/CN205719817U/zh not_active Expired - Fee Related
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