[發(fā)明專利]一種黃土塬邊滑坡物理模型

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710863828.3
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107687968B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 成玉祥
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N33/24
• 代理公司: 南昌豐擇知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 36137
• 代理人: 吳稱生

本發(fā)明提供一種黃土塬邊滑坡物理模型，包括箱體和支架，所述箱體位于支架的上部，所述箱體的底板為黃土梁，所述黃土梁的下方設(shè)有底部支撐裝置，所述底部支撐裝置設(shè)置在黃土梁的中部和后部，所述箱體的左側(cè)壁為光滑面板，右側(cè)壁為雙層結(jié)構(gòu)，所述雙層結(jié)構(gòu)的內(nèi)層為活動板，所述支架上設(shè)有調(diào)節(jié)件，用于調(diào)節(jié)活動板的位置。本發(fā)明的有益效果是該模型獨創(chuàng)的雙層結(jié)構(gòu)能夠克服模型箱側(cè)壁對土體的摩擦阻力對試驗結(jié)果的影響，對于研究黃土塬邊滑坡的形成機理具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地質(zhì)災(zāi)害分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種黃土塬邊滑坡物理模型。

背景技術(shù)

大型物理模型試驗是黃土滑坡災(zāi)害形成機理研究常用的研究手段，黃土塬邊滑坡形成條件特殊，其形成與塬邊拉張裂縫的導(dǎo)水作用密切相關(guān)。但專門針對黃土塬邊拉張裂縫導(dǎo)水作用下的滑坡物理模型試驗研究尚屬空白。另外，試驗?zāi)Ｐ拖鋫?cè)壁對土體的摩擦力一直是困擾實驗者的一大難題，導(dǎo)致實驗誤差較大，甚至試驗失敗。

本發(fā)明設(shè)計了一種新的黃土滑坡物理模型實驗裝置，發(fā)明了基于黃土彎曲梁原理的黃土塬邊拉張裂縫模擬裝置，同時發(fā)明了雙層結(jié)構(gòu)解決了實驗?zāi)Ｐ拖鋫?cè)壁對土體摩擦力過大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種黃土塬邊滑坡物理模型，尤其適合模擬再現(xiàn)黃土塬邊拉張裂縫的開啟、研究黃土塬邊滑坡的形成機理。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本發(fā)明的一種黃土塬邊滑坡物理模型，包括箱體和支架，所述箱體位于支架的上部，所述箱體的底板為黃土梁，所述黃土梁的下方設(shè)有底部支撐裝置，所述底部支撐裝置設(shè)置在黃土梁的中部和后部，所述箱體的左側(cè)壁為光滑面板，右側(cè)壁為雙層結(jié)構(gòu)，所述雙層結(jié)構(gòu)的內(nèi)層為活動板，所述支架上設(shè)有調(diào)節(jié)件，用于調(diào)節(jié)活動板的位置。

進一步，所述支架為方鋼焊接而成。

進一步，所述支撐裝置為千斤頂。

進一步，所述光滑面板為有機玻璃板，所述活動板為木板。

進一步，所述調(diào)節(jié)件為調(diào)節(jié)螺栓。

進一步，所述黃土梁為傳力鋼板。

進一步，所述支架長4m、寬1.2m，高2.5m，所述黃土梁底部高于支架底部0.5m。

一種黃土塬邊滑坡物理模型模擬試驗的方法，利用所述的一種黃土塬邊滑坡物理模型完成，包括以下步驟：

(1)將活動板通過調(diào)節(jié)件向內(nèi)推進到極限；

(2)在箱體中填入試驗土體，并同步埋設(shè)監(jiān)測傳感器；

(3)在箱體側(cè)壁埋設(shè)壓力傳感器，監(jiān)測側(cè)壓力；

(4)模型土填滿、養(yǎng)護完成后，向外緩慢調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)件，使得活動板向外移動，通過壓力傳感器密切觀察側(cè)壓力變化，達到設(shè)計要求后即可以開展后續(xù)的觀測試驗。

進一步，所述的觀測試驗為，根據(jù)黃土含水率設(shè)定支撐裝置的支撐位移，觀測拉應(yīng)力和拉張裂縫擴展之間的關(guān)系。

進一步，試驗土體由下至上，依次為下部砂層、黃土層、上部砂層。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：

1、該模型獨創(chuàng)的雙層結(jié)構(gòu)能夠克服模型箱側(cè)壁對土體的摩擦阻力對試驗結(jié)果的影響；

2、該模型能夠模擬再現(xiàn)黃土塬邊拉張裂縫的開啟。

3、該模型對于研究黃土塬邊滑坡的形成機理具有重要意義。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。