[發(fā)明專利]降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610107191.0
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105738596A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王俊;李偉;周游;趙汝輝;王志鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及邊坡變形模擬試驗裝置，尤其是降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置。

背景技術(shù)

在各類自然災(zāi)害中，滑坡是造成人員傷亡、經(jīng)濟損失最為嚴重的地質(zhì)災(zāi)害之一。因此，發(fā)現(xiàn)滑坡發(fā)生機理，實現(xiàn)有效預(yù)防滑坡事故發(fā)生長期以來，科研工作人員潛心研究的重大課題之一。經(jīng)過研究，降雨被確認為是觸發(fā)滑坡的主要誘因。降雨一方面使露天礦邊坡內(nèi)部靜水壓力升高，另一方面會造成巖土強度參數(shù)的降低，從而導(dǎo)致山體等斜坡地帶的滑坡，引發(fā)事故。露天礦邊坡同山體一樣，其在降雨條件下極易產(chǎn)生滑坡，引發(fā)嚴重事故，因此，邊坡穩(wěn)定性機理研究也一直是采礦領(lǐng)域十分重要的研究課題。其中，針對不同巖土類型、不同坡度的露天礦邊坡進行模擬降雨實驗分析，是非常必要的，可以為提高露天礦邊坡穩(wěn)定性提供不可缺少的重要數(shù)據(jù)。但目前，能夠模擬降雨入滲與露天礦邊坡穩(wěn)定性耦合作用的試驗裝置極為稀少，無法滿足科研需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置，能夠較為理想的模擬降雨條件下的邊坡變形，滿足相關(guān)研究的試驗需要。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置，包括模型箱體，露天礦邊坡模型和降雨模擬裝置；所述模型箱體呈立方體狀，上方敞口，四周至少一側(cè)透明；所述露天礦邊坡模型布置于所述模型箱體內(nèi)，包括頂部平臺，斜坡面，坡底平臺和集水槽；所述降雨模擬裝置安裝于所述露天礦邊坡模型上方，用以實現(xiàn)降雨模擬。

在上述降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置中，所述降雨模擬裝置包括若干降雨管、控流器和旋轉(zhuǎn)杠；所述降雨管成型有若干噴孔，水流從所述噴孔噴出，形成模擬降雨，所述降雨管等距平行布置；所述控流器通過水管與所述降雨管連接，水流經(jīng)所述控流器調(diào)整流速后進入所述降雨管；所述旋轉(zhuǎn)杠與所述降雨管固定連接，用于控制水流經(jīng)所述噴孔噴出的角度。

上述降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置還包括水位升降模擬系統(tǒng)，所述水位升降模擬系統(tǒng)包括排水管網(wǎng)和細孔軟管管網(wǎng)。

在上述降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置中，所述水位升降模擬系統(tǒng)還包括柵格網(wǎng)板，用于模擬不考慮水土流失影響的邊坡變形。。

上述降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置還包括風(fēng)道，用于控制所述模型箱體內(nèi)溫度、風(fēng)速和風(fēng)向。

在上述降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置中，所述風(fēng)道布置于所述模型箱體頂部周邊，四側(cè)和底部。

在上述降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置中，所述風(fēng)道僅布置于所述模型箱體頂部周邊，且一體形成。

上述降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置還包括風(fēng)扇，所述風(fēng)扇安裝于所述模型箱體正對所述斜坡面的側(cè)面，用于模擬邊坡受風(fēng)狀態(tài)。

上述降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置還包括加力板，用于模擬邊坡受力狀態(tài)，所述加力板上成型有千斤頂固定孔。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：

①本發(fā)明提供的降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置，由于裝配有降雨模擬裝置，能夠有效模擬降雨過程，獲得雨水滲入坡體，與坡體受力耦合條件下的邊坡變形狀況，因此，本發(fā)明能夠滿足降雨條件下邊坡破壞發(fā)生機理研究的試驗需要。

②本發(fā)明提供的降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置，由于降雨模擬裝置采用均勻分布的降雨管來模擬降雨，因此，本發(fā)明能夠在節(jié)水同時有效控制模擬過程模擬雨水的分布及壓強，實現(xiàn)對各種降雨強度的模擬。

③本發(fā)明提供的降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置，由于降雨模擬裝置采用控流器來控制流入降雨管的水流流速，因此，本發(fā)明能夠更加有效控制模擬降雨的強度。

④本發(fā)明提供的降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置，由于降雨模擬裝置還包括旋轉(zhuǎn)杠，因此，本發(fā)明能夠模擬降雨在角度變化條件下對邊坡變形的影響。

⑤本發(fā)明提供的降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置，由于還包括水位升降模擬系統(tǒng)，且通過使用或不使用柵格網(wǎng)板來模擬不考慮水土流失或考慮水土流失的影響，因此，本發(fā)明能夠更為逼真的模擬由于降雨導(dǎo)致的地下水位升降對邊坡變形的影響。

⑥本發(fā)明提供的降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置，由于還包括風(fēng)道、風(fēng)扇和加力板，因此，本發(fā)明能夠全面逼真模擬各種條件下的降雨對邊坡變形的影響，充分滿足試驗需要。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中

圖1是本發(fā)明降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置示意圖；

圖2是本發(fā)明降雨條件下邊坡變形模擬試驗裝置中降雨模擬裝置結(jié)構(gòu)示意圖；