[发明专利]层间直接剪切试验装置及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及层间直接剪切试验装置，特别是涉及一种用于路面结构双层式试件的层间直接剪切试验装置及试验方法。

背景技术

现有沥青路面结构层层间界面往往是非完全连续的，而依照规范所述的层间完全连续理论假设设计的沥青路面其抗剪强度往往是偏于安全的，不能真实反映出界面的实际结合状态。因此，获取路面实际结合性能参数就显得尤为重要。目前，用作直接剪切试验的试样平面尺寸是固定的、不可调的，而实验力学领域的研究已经表明，试验所采用的试件尺寸对试验结果会有比较大的影响(亦即所谓的尺寸效应)，从理论研究的角度来讲很有必要使试件的平面尺寸可调。且不同工程、不同路面结构的各结构层厚度往往是不一样的(如表面层沥青混合料的厚度往往只有4cm，而半刚性基层的厚度在20cm左右)。然而路面工程领域所用的直接剪切试验装置的固定试件的剪切盒都是固定结构，这就意味着其不能够适用于理论研究的角度以使试件的平面尺寸可调，也意味着在工程现场所取出的试样还需要二次切割才能用作试验，这样会导致试件结构的破坏，降低了测试效果的准确性。

此外，用作直接剪切试验的现场取样往往是通过路面现场钻芯获取的圆柱形试样，而钻芯机在钻取抽提过程中，可能会由于主观人为因素或设备的客观原因而对芯样产生扰动，使得层间界面遭到破坏，试验测出的界面参数就不真实。

发明内容

本发明第一方面的一个目的旨在克服现有技术中的剪切试验装置的至少一个缺陷，提供一种用于路面结构双层式试件的层间直接剪切试验装置，其能够应用不同尺寸的路面结构双层式试件。

本发明第一方面的一个进一步的目的是尽量提高上剪切盒和/或下剪切盒调节的便利性。

本发明第二方面的一个目的是提供一种用于上述层间直接剪切试验装置的试验方法。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种用于路面结构双层式试件的层间直接剪切试验装置，其中，包括：

上剪切盒，其开口朝下，配置成：沿竖直方向进行扩展或回收，沿水平横向方向进行扩展或回收，和/或沿水平纵向方向进行扩展或回收，以改变其容纳体积从而与被测路面结构双层式试件的上层结构相适应；

下剪切盒，其开口朝上，配置成：沿竖直方向进行扩展或回收，沿水平横向方向进行扩展或回收，和/或沿水平纵向方向进行扩展或回收，以改变其容纳体积从而与被测路面结构双层式试件的下层结构相适应；

竖向加载装置，配置成直接或间接地向被测路面结构双层式试件施加预定的竖向载荷；和

横向加载装置，配置成直接或间接地向被测路面结构双层式试件的上层构件和下层构件的层间界面施加预定的剪切力。

进一步地，还包括：上剪切平台，其具有平台部和位于所述平台部上方的上盖部，所述上剪切平台上形成有容置空间，以放置所述上剪切盒，所述平台部的下表面与被测路面结构双层式试件的上层构件和下层构件的层间界面位于同一平面上。

进一步地，所述竖向加载装置包括：竖向加载通道，其穿过所述上盖部上的竖向通道，且其一端与所述上剪切盒的底壁固定连接；竖向加载盘，设置在所述竖向加载通道的上方，通过牵引绳或牵引柱直接或间接地与所述下剪切盒连接；压力传导柱，其一端插入所述竖向加载通道内，其另一端与所述竖向加载盘的底表面接触抵靠；液压泵，配置成向所述竖向加载通道内输送液压油。

进一步地，还包括：下剪切平台，其具有平台部和位于所述平台部下方的底座部，所述下剪切平台上形成有容置空间，以放置所述下剪切盒，所述平台部的上表面与被测路面结构双层式试件的上层构件和下层构件的层间界面位于同一平面上。

进一步地，所述下剪切平台的底座部上还设置有丝杠螺母机构，配置成带动所述下剪切盒的底壁沿竖直方向移动和在所述下剪切盒的底壁达到预定位置后使其保持在该位置。

进一步地，所述横向加载装置包括：横向加载通道，其一端直接或间接地与所述上剪切盒固定连接；横向加载盘，通过牵引绳或牵引柱连接于所述下剪切平台；压力传导柱，其一端插入所述横向加载通道内，其另一端与所述横向加载盘的竖向侧面接触抵靠；液压泵，配置成向所述横向加载通道内输送液压油。

进一步地，所述上剪切盒和所述下剪切盒均为具有四个侧壁和一个底壁的方形盒体；

所述上剪切盒的每个侧壁和/或所述下剪切盒的每个侧壁均包括一个伸缩板组件，所述伸缩板组件包括：外板套，其内形成有容纳空腔；和内套板，配置成能够从所述外板套内伸出以扩展相应侧壁的面积或缩进所述外板套以减小相应侧壁的面积；