[發(fā)明專利]一種滑坡物理模型實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310124460.0
• 申請(qǐng)日: 2013-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN103217512B
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范永波;李世海;劉曉宇;侯岳峰;周楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 王藝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及滑坡實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，特別涉及一種滑坡物理模型實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

在滑坡物理模型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研制方面，國(guó)外WangGonghui（2003）研制了 一個(gè)長(zhǎng)1.8m,寬0.24m,高0.15m的滑坡模型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開展了在降雨條件 下的模型實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變滑體材料配比，得到了不同邊坡破壞模式；Sergio D.N.Lourenco（2006）研制了一個(gè)長(zhǎng)3m、寬0.2975m、高0.45m的滑坡模 型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開展了在降雨條件下的模型實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了土體孔隙水壓力和位 移監(jiān)測(cè)；HuangChing-Chuan（2007）研制了一個(gè)長(zhǎng)3.94m、寬1.5m、高1.7m 的滑坡模型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開展了降雨導(dǎo)致的邊坡退化破壞模型實(shí)驗(yàn)。G.Acharya, T.A（2009）研制了一個(gè)長(zhǎng)3.94m、寬0.30m、高0.8m的滑坡模型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)， 開展了降雨條件下，土層厚度對(duì)坡體破壞模式的影響規(guī)律研究；Hirotaka Ochiai（2009）研制了一個(gè)長(zhǎng)9m、寬1.00m、高1.00m的木質(zhì)滑坡模型實(shí)驗(yàn) 平臺(tái)，開展了降雨條件下的砂土邊坡模型實(shí)驗(yàn)。

國(guó)內(nèi)學(xué)者李世海、張均峰、羅先啟、劉東燕等人均進(jìn)行了滑坡物理模型 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研制，并開展了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究工作。

上述滑坡模型實(shí)驗(yàn)裝置雖在一定程度上促進(jìn)了該類裝置的發(fā)展，然而， 仍存在一定程度的局限：

（1）尺度小，尺寸效應(yīng)明顯；

（2）滑床形態(tài)單一，多為一段式，而實(shí)際的滑床面多為一凹形面，故 幾何邊界條件有較大誤差；

（3）精度不夠，且機(jī)械傳動(dòng)部分多數(shù)為手工操作，局限于定性化，造 成實(shí)驗(yàn)誤差較大，定量化研究程度不夠。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就是克服現(xiàn)有滑坡實(shí)驗(yàn)裝置滑床形態(tài)單一的 問(wèn)題，提出一種滑坡物理模型實(shí)驗(yàn)裝置，可較真實(shí)地模擬水動(dòng)力誘發(fā)因素下 滑坡過(guò)程破壞演化。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種滑坡物理模型實(shí)驗(yàn)裝置，包括：滑 坡實(shí)驗(yàn)槽，所述滑坡實(shí)驗(yàn)槽包括底座及四段平臺(tái)，其中，所述第一段平臺(tái)位 于所述底座之上，所述第一段平臺(tái)、第二段平臺(tái)、第三段平臺(tái)和第四段平臺(tái) 依次相連，所述第一段平臺(tái)為水平狀態(tài)，第二段平臺(tái)、第三段平臺(tái)和第四段 平臺(tái)的傾斜角度可調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，上述實(shí)驗(yàn)裝置還可具有以下特點(diǎn)：

所述第一段平臺(tái)與第二段平臺(tái)、第二段平臺(tái)與第三段平臺(tái)、第三段平臺(tái) 與第四段平臺(tái)之間均采用軸連接，其中，第二段平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為0～15度， 第三段平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為0～40度，第四段平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為0～40度。

優(yōu)選地，上述實(shí)驗(yàn)裝置還可具有以下特點(diǎn)：

所述滑坡實(shí)驗(yàn)槽的長(zhǎng)為11.5m，寬3m；第二段平臺(tái)、第三段平臺(tái)和第四 段平臺(tái)按設(shè)定最大角度就位后，滑坡實(shí)驗(yàn)槽高6m；其中第一段平臺(tái)長(zhǎng)2m、 第二段平臺(tái)長(zhǎng)2.5m、第三段平臺(tái)長(zhǎng)6m、第四段平臺(tái)長(zhǎng)1m，四段平臺(tái)的寬度 均為3m。

優(yōu)選地，上述實(shí)驗(yàn)裝置還可具有以下特點(diǎn)：

所述滑坡物理模型實(shí)驗(yàn)裝置還包括升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)與所述底座 的四個(gè)角相連，用于調(diào)整所述底座的高度；

所述第一段平臺(tái)可在所述底座上水平移動(dòng)，通過(guò)調(diào)整所述底座的高度以 及所述第一段平臺(tái)的位置，調(diào)節(jié)所述第二段平臺(tái)的傾斜角度。

優(yōu)選地，上述實(shí)驗(yàn)裝置還可具有以下特點(diǎn)：

所述滑坡物理模型實(shí)驗(yàn)裝置還包括第三段平臺(tái)調(diào)節(jié)裝置，所述第三段平 臺(tái)調(diào)節(jié)裝置包括液壓千斤頂、安全裝置、液壓插銷和微調(diào)機(jī)構(gòu)，所述液壓千 斤頂與第三段平臺(tái)相連，用于對(duì)第三段平臺(tái)進(jìn)行支撐；所述安全裝置上分布 有多個(gè)橢圓形孔，用于液壓插銷插拔控制第三段平臺(tái)傾斜角度，其頂端安裝 有微調(diào)機(jī)構(gòu)，所述微調(diào)機(jī)構(gòu)與第三段平臺(tái)相連，用于進(jìn)行第三段平臺(tái)1度的 抬升或下降。

優(yōu)選地，上述實(shí)驗(yàn)裝置還可具有以下特點(diǎn)：

所述滑坡物理模型實(shí)驗(yàn)裝置還包括第四段平臺(tái)調(diào)節(jié)裝置，所述第四段平 臺(tái)調(diào)節(jié)裝置與所述第三段平臺(tái)與第四段平臺(tái)相連，用于調(diào)節(jié)所述第四段平臺(tái) 的傾斜角度。

優(yōu)選地，上述實(shí)驗(yàn)裝置還可具有以下特點(diǎn)：

所述滑坡物理模型實(shí)驗(yàn)裝置還包括水動(dòng)力誘發(fā)系統(tǒng)，所述水動(dòng)力誘發(fā)系 統(tǒng)包括人工降雨系統(tǒng)、庫(kù)水位升降系統(tǒng)和承壓水施加系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)， 其中，

所述人工降雨系統(tǒng)用于對(duì)滑坡實(shí)驗(yàn)槽模擬降雨；