[實用新型]一種路基邊坡與地下工程多功能三維模型試驗平臺

有效

• 申請號: 201420168735.0
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN203881756U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 郭彪;張發春;房銳;張玉芳;李果;李志厚;陳賀;李亞軍
• 申請（專利權）人: 云南省交通規劃設計研究院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生

技術領域

????本實用新型涉及一種路基邊坡與地下工程多功能三維模型試驗平臺。?

背景技術

路基邊坡地質災害一般包括滑坡、崩塌、泥石流等。路基邊坡災害常常中斷交通、堵塞河道、掩埋村鎮、摧毀工廠、破壞農田，給人民的生命財產造成巨大損失，給工程建設帶來嚴重影響。?

大型物理模型試驗是對滑坡等路基邊坡災害發生規律以及支擋結構受力特性、支護效果等進行研究的有效手段之一，能有效的幫助解決滑坡等路基邊坡災害及防治工程學中的理論和實踐問題，能把把在野外難以觀測到的滑坡等災害發育的全過程以及支擋結構與巖土體的相互作用在實驗室中短期內重復模擬顯示出來。?

目前，國內地基與邊坡方面具有代表性的大型模型試驗平臺主要有浙江大學軟弱土與環境土工教育部重點實驗室的“大型地基及邊坡工程模擬試驗系統”以及三峽大學湖北省防災減災重點實驗室的“三維人工降雨水庫型滑坡物理模型試驗系統。?

不過，上述模型試驗系統還存在諸多不足，主要有：1）沒有設置大型的水平加載設施，在對路基邊坡支擋結構物、地基、隧道、基坑等進行模型試驗研究時有一定的困難；2）模型槽都在地面以上，變形控制困難，造價高昂；3）側壁可透視面積小，對模型的變形觀測困難等。?

發明內容

本實用新型的目的是提供一種路基邊坡與地下工程多功能三維模型試驗平臺，可對現有的大型地基及邊坡模型試驗系統進行進一步的完善，可為路基邊坡支擋結構、地基處理、隧道、基坑等工程項目的大比例模型試驗提供良好的試驗平臺，并降低工程造價，提高模型試驗效率。?

本實用新型的技術方案為：所述的三維模型試驗平臺由地下槽體、地上反力墻、地上槽體、伺服作動器、加載板、中隔板、地下水系統、人工降雨系統組成；地上反力墻位于地下槽體一端，地上槽體安裝于地下槽體側壁之上，伺服作動器置于地上反力墻與地上槽體之間，地下水系統設于地槽內，人工降雨系統及噴頭置于地上槽體的上方。?

所述的地上槽體由反力支撐架、透明側壁、連桿、豎向加載縱梁構成。反力支撐架通過連桿與內側的透明側壁連接，透明側壁的一側為門，在門的對邊裝有加載板，所述的伺服作動器與加載板連接，透明側壁內設置可拆卸中隔板，在模型槽前后透明側壁設置儀器埋設孔，反力支撐架上方設置豎向加載縱梁。?

所述的地下水系統由恒壓水箱、進水閥、進水管、多孔透水板、出水閥、集水井、抽水泵構成；恒壓水箱通過進水管連接到多孔透水板上，在進水管上設有進水閥，另一端的多孔透水板上裝有出水閥，出水閥連接集水井，集水井內設置抽水泵。?

????所述的人工降雨系統由輸水管、控制閥門、微型噴頭組成，微型噴頭均勻分布于輸水管上，控制閥門連接輸水管的進出口端。?

本實用新型的三維模型試驗平臺可實現以下多種功能：?

1）在模擬的水平推力及豎向荷載作用下，研究抗滑樁、擋土墻、錨索框架、鋼花管注漿等各種邊坡加固結構的變形破壞模式、結構與巖土相互作用機理，檢測不同加固方式的實際使用性能。

2）在模擬的地下水及降雨作用下，研究邊坡的變形破壞機理。?

3）各種因素作用下各種地基加固措施受力機理及加固效果的研究。?

4）三維應力及地下水等因素作用下隧道受力機理的研究。?

5）三維應力、地下水及降雨等因素作用下基坑開挖對周圍環境的影響。?

本實用新型的路基邊坡與地下工程多功能三維模型試驗平臺的建設，可對現有的大型地基及邊坡模型試驗系統進行進一步的完善，通過設置大型的水平加載系統，將模型槽設置為半地上半地下的結構型式，并設置全透明側壁，可為路基邊坡支擋結構、地基處理、隧道、基坑等工程項目的大比例模型試驗提供良好的試驗平臺，并降低工程造價，提高模型試驗效率。?

附圖說明

圖1是本實用新型的三維模型試驗平臺結構示意圖（正視圖）?

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是圖1的縱剖面圖。?

圖4是圖1的橫剖面圖。?

圖5是本實用新型的三維模型試驗平臺的地下水系統結構示意圖。?

圖6是本實用新型的三維模型試驗平臺的人工降雨系統結構示意圖。?