一种复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统，包括：试验仓、非均匀沉降机构、柔性加载气囊、复核衬垫试样、分区渗透板、分区收集板。试验仓内部设有容置空间；柔性加载气囊设置在试验仓内部上方；非均匀沉降机构设置在试验仓的底部；复核衬垫试样设置在非均匀沉降机构与柔性加载气囊之间；分区渗透板设置在复核衬垫试样与柔性加载气囊之间；分区收集板设置在复核衬垫试样与非均匀沉降机构之间。该测试分析系统可模拟填埋场基础和垃圾堆体不同形式的非均匀沉降曲线，增加非均匀沉降曲线的连续性，可用于模拟应力‑化学渗流‑温度‑非均匀沉降作用下填埋场复合衬垫系统防渗失效过程多相介质相互作用测试分析。 1

【技术实现步骤摘要】
一种复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统
本技术涉及环境岩土工程
，特别涉及一种复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统。
技术介绍
固体废弃物(生活垃圾、危险废弃物、污泥淤泥、污染土等)填埋处置场复合衬垫系统的失效控制问题已成为固体废弃物处置场工程领域亟待需要解决的重大工程难题之一。近年来，由HDPE土工膜、土工聚合粘土垫和压实粘土层构成的复合衬垫系统因具有抗损坏能力强和防渗效果突出等特点而逐渐取代传统的压实粘土防渗结构。然而，随着我国工业化进程加快，污染废弃物排放种类复杂，其在生化反应条件下将释放出大量化学物质和热量，且固结沉降变形大，致使填埋场复合衬垫系统长期赋存于高温、高压、高浓度和大变形等超常环境条件中，由此导致复合衬垫系统呈现防渗失效工程难题。复合衬垫系统的防渗失效过程机理复杂，其中包括四个物理化学场的耦合和三种介质之间的相互作用，大多物理化学场之间的相互作用关系需通过耦合模型试验建立。目前，对多场耦合作用下复合衬垫系统防渗性能测试的相关设备主要集中在多场耦合作用下复合衬垫系统中单一介质的物理力学性质的测试，对于复合衬垫系统整体性能测试的相关模型试验系统，未同时考虑高温、高压、高浓度和大变形等超常赋存环境，对于非均匀沉降的主要采用多个液压伸缩杆非等距伸缩模拟，非均匀沉降曲线不连续，所得结果误差较大。
技术实现思路
本技术提供了一种复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统，解决了或部分解决了现有技术中非均匀沉降曲线不连续，导致实验结果误差较大的技术问题，实现了可模拟填埋场基础和垃圾堆体不同形式的非均匀沉降曲线，增加非均匀沉降曲线的连续性的技术效果。本技术提供的一种复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统，包括：试验仓，内部设有容置空间；非均匀沉降机构，设置在所述试验仓的底部；所述非均匀沉降机构包括：左垫块、右垫块、左伺服加载电机、中伺服加载电机、右伺服加载电机、左第一沉降板、左第二沉降板、左第三沉降板、中间沉降板、右第一沉降板、右第二沉降板及右第三沉降板；所述左垫块与所述右垫块对应设置在所述试验仓的底部两端；所述中伺服加载电机设置在所述试验仓的底部中间；所述左伺服加载电机设置在所述左垫块与所述中伺服加载电机之间；所述右伺服加载电机设置在所述右垫块与所述中伺服加载电机之间；所述左第二沉降板固定在所述左伺服加载电机的输出端，能进行竖直升降；所述中间沉降板固定在所述中伺服加载电机的输出端，能进行竖直升降；所述右第二沉降板固定在所述右伺服加载电机的输出端，能进行竖直升降；所述左第一沉降板的左端铰接在所述左垫块顶部，右端压设在所述左第二沉降板上；所述左第三沉降板的左端铰接在所述左第二沉降板上，右端压设在所述中间沉降板上；所述右第一沉降板的右端铰接在所述右垫块顶部，左端压设在所述右第二沉降板上；所述右第三沉降板的右端铰接在所述右第二沉降板上，左端压设在所述中间沉降板上；柔性加载气囊，设置在所述试验仓内部上方；复核衬垫试样，设置在所述非均匀沉降机构与所述柔性加载气囊之间；分区渗透板，设置在所述复核衬垫试样与所述柔性加载气囊之间；分区收集板，设置在所述复核衬垫试样与所述非均匀沉降机构之间。作为优选，还包括：成像部件，对应所述试验仓设置，以获取所述试验仓内部的图像信息；所述试验仓对应所述成像部件的一侧为透明的。作为优选，所述中间沉降板为二级台阶形；所述左第三沉降板压设在所述中间沉降板的左侧的一级台阶面上；所述右第三沉降板压设在所述中间沉降板的右侧的一级台阶面上；所述左第二沉降板水平固定在所述左伺服加载电机的输出端；所述右第二沉降板水平固定在所述右伺服加载电机的输出端；当所述非均匀沉降机构开始工作前，所述左垫块的顶面、所述左第一沉降板的顶面、所述左第三沉降板的顶面、所述中间沉降板的二级台阶面、所述右第三沉降板的顶面及所述右第一沉降板的顶面位于同一水平面。作为优选，还包括：空压机，与所述柔性加载气囊连接。作为优选，还包括：上部柔性加热板，设置在所述分区渗透板与所述柔性加载气囊之间；上部柔性隔热板，设置在所述上部柔性加热板与所述柔性加载气囊之间；第一温控器，与所述上部柔性加热板连接；下部柔性加热板，设置在所述分区收集板与所述非均匀沉降机构之间；下部柔性隔热板，设置在所述下部柔性加热板与所述非均匀沉降机构之间；第二温控器，与所述下部柔性加热板连接。作为优选，所述分区渗透板包括：第一橡胶板、多个第一矩形槽及多个第一透水石；所述第一橡胶板开设多个容置所述第一矩形槽的矩形孔；所述第一透水石固定在对应的所述第一矩形槽内。作为优选，还包括：多个第一压力体积控制器，分别通过管道与对应的所述第一矩形槽连通。作为优选，所述分区收集板包括：第二橡胶板、多个第二矩形槽及多个第二透水石；所述第二橡胶板开设多个容置所述第二矩形槽的矩形孔；所述第二透水石固定在对应的所述第二矩形槽内。作为优选，还包括：多个第二压力体积控制器，分别通过管道与对应的所述第二矩形槽连通。作为优选，所述试验仓通过耐高温腐蚀材料制得。本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：由于采用了在试验仓内部设置非均匀沉降机构，非均匀沉降机构包括：左垫块、右垫块、左伺服加载电机、中伺服加载电机、右伺服加载电机、左第一沉降板、左第二沉降板、左第三沉降板、中间沉降板、右第一沉降板、右第二沉降板及右第三沉降板；左伺服加载电机、中伺服加载电机及右伺服加载电机分别调整左第二沉降板、中间沉降板及右第二沉降板的竖直高度，继而带动左第一沉降板、左第三沉降板、右第一沉降板及右第三沉降板进行适应性的翻转，使压设在非均匀沉降机构上的复核衬垫试样具有连续性的非均匀沉降曲线；同时，三台伺服加载电机的不同伸缩高度，可模拟填埋场基础和垃圾堆体不同形式的非均匀沉降曲线。这样，有效解决了现有技术中非均匀沉降曲线不连续，导致实验结果误差较大的技术问题，实现了可模拟填埋场基础和垃圾堆体不同形式的非均匀沉降曲线，增加非均匀沉降曲线的连续性，可用于模拟应力-化学渗流-温度-非均匀沉降作用下填埋场复合衬垫系统防渗失效过程多相介质相互作用测试分析的技术效果。附图说明图1为本技术实施例提供的复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统的结构示意图；图2为图1中非均匀沉降机构的结构示意图；图3为图1中分区渗透板的放大结构示意图；图4为图3的结构俯视图。(图示中各标号代表的部件依次为：1试验仓、2控制系统、3第二温控器、4第二压力体积控制器、5成像部件、6第一压力体积控制器、7第一温控器、8空压机、9顶盖、10柔性加载气囊、11上部柔性隔热板、12上部柔性加热板、13分区渗透板、14复核衬垫试样、15分区收集板、16下部柔性加热板、17下部柔性隔热板、18非均匀沉降机构、20中伺服加载电机、21左伺服加载电机、22左第二沉降板、23左垫块、24左第一沉降板、25左第三沉降板、26右第三沉降板、27右第一沉降板、28右垫块、29右第二沉降板、30中间沉降板、31右伺服加载电机、32第一矩形槽、33第一橡胶板、34第一透水石)具体实施方式本申请实施例提供了一种复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统，解决了或部分解决了现有技术中非均匀沉降曲线不连续，导致实验结果误差较大的技术问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统，其特征在于，包括：

【技术特征摘要】
1.一种复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统，其特征在于，包括：试验仓，内部设有容置空间；非均匀沉降机构，设置在所述试验仓的底部；所述非均匀沉降机构包括：左垫块、右垫块、左伺服加载电机、中伺服加载电机、右伺服加载电机、左第一沉降板、左第二沉降板、左第三沉降板、中间沉降板、右第一沉降板、右第二沉降板及右第三沉降板；所述左垫块与所述右垫块对应设置在所述试验仓的底部两端；所述中伺服加载电机设置在所述试验仓的底部中间；所述左伺服加载电机设置在所述左垫块与所述中伺服加载电机之间；所述右伺服加载电机设置在所述右垫块与所述中伺服加载电机之间；所述左第二沉降板固定在所述左伺服加载电机的输出端，能进行竖直升降；所述中间沉降板固定在所述中伺服加载电机的输出端，能进行竖直升降；所述右第二沉降板固定在所述右伺服加载电机的输出端，能进行竖直升降；所述左第一沉降板的左端铰接在所述左垫块顶部，右端压设在所述左第二沉降板上；所述左第三沉降板的左端铰接在所述左第二沉降板上，右端压设在所述中间沉降板上；所述右第一沉降板的右端铰接在所述右垫块顶部，左端压设在所述右第二沉降板上；所述右第三沉降板的右端铰接在所述右第二沉降板上，左端压设在所述中间沉降板上；柔性加载气囊，设置在所述试验仓内部上方；复核衬垫试样，设置在所述非均匀沉降机构与所述柔性加载气囊之间；分区渗透板，设置在所述复核衬垫试样与所述柔性加载气囊之间；分区收集板，设置在所述复核衬垫试样与所述非均匀沉降机构之间。2.如权利要求1所述的复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统，其特征在于，还包括：成像部件，对应所述试验仓设置，以获取所述试验仓内部的图像信息；所述试验仓对应所述成像部件的一侧为透明的。3.如权利要求1所述的复合衬垫系统多相介质相互作用测试分析系统，其特征在于，所述中间沉降板为二级台阶形；所述左第三沉降板压设在所述中间沉降板的左侧的一级台阶面上；所述右第三沉降板压设在所述中间沉降板的右侧的一级台阶面上；所述左第二沉降板水...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛强，万勇，刘磊，李江山，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：湖北,42