[發明專利]一種塊狀滑坡碰撞解體效應的模型試驗方法

有效

• 申請號: 201710731465.8
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107462460B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 殷躍平;高楊;李濱;閆金凱;王文沛
• 申請（專利權）人: 中國地質環境監測院
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/303
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種塊狀滑坡碰撞解體效應的模型試驗方法，研究塊狀巖質滑坡在高速遠程運動過程中，由于碰撞作用自身解體或撞擊周圍物體傳遞運動能量增加滑坡運動距離和影響范圍的機理,將滑體放置于滑槽中，通過滑槽電動葫蘆裝置按預設角度抬升滑槽，使滑槽底部形成一定的傾斜角度，開動液壓閥門使得滑體下滑，撞擊擺置在前方的被撞擊體,通過滑體最前緣布置測力傳感器記錄滑體與被撞擊體的瞬間撞擊力；本發明的目的是提供一種巖質塊狀滑體碰撞解體能量傳遞效應的模型試驗方法，以獲取巖質塊狀滑坡在運動過程中碰撞解體作用下的運動堆積性狀，通過對比不同尺寸塊體組成的被撞擊體的運動特性分析提出滑坡能量傳遞效應。

技術領域

本發明涉及一種塊狀滑坡碰撞解體效應的模型試驗方法，尤其是一種塊狀巖質滑坡碰撞解體能量傳遞效應的模型試驗方法。

背景技術

高速遠程巖質滑坡通常具有運動速度快、運動距離遠和破壞力大的特征，尤其是在運動過程中具有流態化的運動特征，難以預測防范，往往能造成人員和經濟的巨大損失，例如重慶武隆雞尾山巖質塊狀高速遠程滑坡，雞尾山滑坡滑體在運動過程中滑體經常與周圍山體發生碰撞，或者由于自身速度的差異發生解體，并產生運動能量的傳遞，致使滑體能夠運動更遠距離，在滑坡現場幾乎無法捕捉到碰撞解體能量傳遞效應，因此應提出一種物理模擬方法實現碰撞效應，然而現有的滑坡滑槽運動模型試驗很少，現有的試驗技術采用滑槽試驗研究了滑坡在運動過程中高速碰撞試驗、鏟刮效應和堆積反序效應，現有技術主要用于僅僅獲取滑體在運動過程中的運動特征，在滑坡運動分析中沒有考慮到滑體內部或與周圍物體接觸的碰撞作用以及撞擊破碎解體后的運動特征，而且現有的滑槽運動模型試驗沒有采取合適的被撞擊體的制作和布置方法，三維立體成像儀器，被撞擊體色差識別等數據提取記錄技術，因此有必要提出一種物理模型試驗方法，研究滑坡運動過程中的碰撞作用，為滑坡運動機理分析提供技術支持，更為該類型滑坡的預測防治和危險區早期識別提供科學依據。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種巖質塊狀滑體碰撞解體能量傳遞效應的模型試驗方法，以獲取巖質塊狀滑坡在運動過程中碰撞解體作用下的運動堆積性狀，通過對比不同尺寸塊體組成的被撞擊體的運動特性分析提出滑坡能量傳遞效應。

一種塊狀滑坡碰撞解體效應的模型試驗方法，具體包括以下步驟：

1）制作好三組滑體模型，按份數選取5塊體積相同的剛度較大的水泥塊材料組合成塊狀巖質滑體，分別為滑體模型一，滑體模型二和滑體模型三；

2）制作好三組被撞擊體模型，選取三種不同尺寸材料塊體組成的被撞擊體模型，材料一為四塊相同尺寸的用黃色噴漆進行上色的水泥正方體組合石塊，材料二為六十四塊相同尺寸的用藍色噴漆進行上色的小粒徑正方體組合石塊，材料三為由四塊材料一和三十二塊材料二組成的石塊組合材料；

3）設計試驗中的滑坡模型和記錄儀器布置位置，布置滑槽設備、三維激光掃描設備、高速攝像設備，堆積底板；

4）開啟滑體料抖的液壓開關式擋板，將塊狀巖質滑體裝填到滑體料斗中，開啟電動葫蘆將滑槽抬升至一定角度，將滑坡內平臺機關打開轉動到一定角度，在平臺機關上放置被撞擊體;

5）采用微型沖擊力測力傳感器，將測力傳感器安裝在要撞擊的位置，將測力傳感器的出線連接至變送器，給變送器供電，GND連接至24V電源供電，然后將變送器連接至采集卡，采集卡插入至電腦USB接口，安裝數據采集軟件，在塊狀滑體最前緣位置布置測力傳感器，在被撞擊體沿運動方向塊體之間布置測力傳感器；

6）開啟滑體料抖的液壓開關式擋板，使滑體下滑;

7）將采集卡插入電腦USB接口，收集撞擊力數據，通過三維激光掃描儀采集滑坡滑后堆積狀態，通過各個方位布置的高速攝像機采集試驗中每個塊體的運動堆積變化數據，得到滑坡運動速度變化曲線；