[发明专利]一种土工合成材料之间及土工合成材料-土之间大型直剪仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种土工合成材料之间及土工合成材料-土之间大型直剪仪，适用于土工合成材料和土之间、土工合成材料之间刚性和柔性两种性质的直剪试验。

背景技术

目前一般是通过室内的直剪试验来研究界面的剪切特性的，但是目前研制的大型直剪仪存在一些不足，如只适用于土工合成材料之间的界面剪切试验，而不能适用于土工合成材料与细颗粒材料之间的剪切试验；或者上下剪切盒尺寸相等，在剪切过程中，受剪面发生变化，须在计算过程中给予一定的修订，从而导致试验数据的有效性较差；或在剪切过程中，由于受到较大的正应力，常常出现土工合成材料不能很好的固定在剪切盒上。本研究是在现有大型直剪仪的基础上，对剪切盒进行改装而成的，该装置具有可通过调整不锈钢垫片的厚度和数量来调整下剪切面的高度，上剪切面积大于上剪切面积，用不锈钢压条压紧土工合成材料，所用材质相对较轻等优点，很好地解决了土工合成材料与土之间、土工合成材料之间刚性和柔性两种性质的直剪试验同时在一台仪器上进行试验的可能，并也解决了在剪切过程中剪切面积变化的问题，具有一定的实用价值。

发明内容

本发明的目的是：为解决目前的直剪仪剪切盒或不能保证在剪切过程中剪切面积不变，或不能同时进行土工合成材料与土之间的直剪试验和土工合成材料之间的直剪试验的问题，本发明提供一种土工合成材料之间及土工合成材料-土之间大型直剪仪，既能进行土工合成材料与土之间的直剪试验，又能进行土工合成材料之间刚性和柔性两种性质直剪试验的大型直剪仪，同时该仪器还能保证在剪切过程中剪切面积不变，以及依据试验材料高度的不同调整下剪切面。该剪切盒结构合理、简单，操作方便，可提高试验数据的准确性，大大增加了试验装置的利用率。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种土工合成材料之间及土工合成材料-土之间大型直剪仪，包括下剪切盒、上剪切盒和传压板，其特征在于上剪切盒或上剪切板与下剪切盒中心线对齐，传压板的外围与上剪切盒的内侧相配合；在下剪切盒内放一“II”字型板架，在“II”字型板架的下方，依据试验材料高度的不同放置不同厚度和数量的不锈钢垫片。上剪切盒依据试验材料的类型，可添置两块内挡板或在上剪切盒内放置上剪切板。

其中，所述上剪切盒外围尺寸为340mm×250mm×100mm。

其中，所述上剪切盒内挡板所围成的剪切盒内尺寸为200mm×200mm×100mm。

其中，所述每个内挡板底部有5个螺孔，可通过不锈钢压条，将土工合成材料固定在其下表面，并在固定好的土工合成材料上装土。

其中，所述下剪切盒内“II”字型板架尺寸为296mm×250mm×182mm。

其中，所述“II”字型板架四周在沿其短边方向有凹陷宽度为20mm，斜向宽度为10mm，深度为3mm的凹槽，沿长边方向有凹陷宽度为10mm，斜向宽度为2mm，深度为3mm的凹槽。

其中，所述“II”字型板架四周的四个凹槽上共有22个螺孔，可通过不锈钢压条，将土工合成材料固定在其表面。

其中，所述下剪切盒内“II”字型板架，可依据试验材料高度的不同，调整放在“II”字型板架底部不锈钢垫片的厚度和数量，以保证下剪切面不变。

其中，所述上剪切板尺寸为300mm×200mm×20mm。

其中，所述上剪切板沿短边方向有凹陷宽度为30mm，深度为3mm的凹槽。

其中，所述上剪切板短边凹槽上共有10个螺孔，可通过不锈钢压条，将土工合成材料固定在其表面。

其中，所述下剪切盒内“II”字型板架、上剪切盒、内挡板、上剪切板皆由铝制材料制成。

本发明与现有技术相比，具有以下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1、由于下剪切盒内“II”字型板架可依据试验材料高度的不同，放置不同数量和厚度的不锈钢垫片，因此可调整下剪切面的高度，从而保证上下剪切面在试验过程中的有效接触，有利于提高数据精度。

2、由于上剪切盒采用内挡板，并在内挡板上预留螺孔，因此可同时对土工合成材料与土、土工合成材料之间刚性和柔性两种性质的直剪试验，提高了试验仪器的使用率。

3、由于下剪切盒尺寸比上剪切盒或上剪切板尺寸大，可以有效保证在试验过程中，剪切面积不变。

4、除不锈钢压条外，其余材料均采用铝制材料制成，相比常规的铸铜材料，不锈钢材料，具有质量轻，能适当减小系统摩擦，且价格低廉。

附图说明

图1本发明一个实例直剪仪的剪切盒的剖面图。

图2本发明另外一个实例直剪仪的剪切盒的剖面图。

图3上剪切盒的俯视图。