[實用新型]降雨與庫水位耦合作用滑坡物理模擬試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821864096.6
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN208999423U
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 甘建軍;李薦華;萬勝;江輝;曾茂宗;唐春;楊濤;賴紹偉;袁志輝;胡盛明;羅藏青排;楊普濟
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌工程學(xué)院
• 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

本實用新型公開了一種降雨與庫水位耦合作用滑坡物理模擬試驗裝置，它包括人工降雨模擬單元、模型箱單元和監(jiān)測單元，所述降雨單元設(shè)有大功率水泵、儲水井、控制臺、沉沙池、回水槽和數(shù)控分水閥門；所述模型箱單元四周及底部密封，前端設(shè)有控水閥門，底部設(shè)有重型帶剎腳輪，箱內(nèi)設(shè)有滑床，滑床上設(shè)滑動帶，滑動帶上設(shè)滑體，滑動后緣設(shè)有濾水管，滑體及滑帶設(shè)有傳感器，箱體前緣設(shè)有液位計、進水管、控水閥門；所述監(jiān)測單元包括攝像機、物理量傳感器、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)；所述裝置用于模擬山體滑坡在多工況條件下的變形破壞模型試驗，可實時監(jiān)測滑坡不同部位物理量參數(shù)，能夠進行降雨、庫水位等多參數(shù)耦合作用滑坡的試驗研究。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及地質(zhì)災(zāi)害模型試驗領(lǐng)域，具體涉及一種降雨與庫水位耦合作用滑坡物理模擬試驗裝置。

背景技術(shù)

2006年，虞修競等發(fā)明了地質(zhì)環(huán)境模擬實驗裝置，包括機架、儲水箱、下游端與機架鉸接的模擬箱，可用于模擬地質(zhì)災(zāi)害的形成和對地質(zhì)災(zāi)害控制以及模擬地下水運動規(guī)律。

2008年，羅先啟等發(fā)明雨水作用下的大型滑坡物理模型試驗系統(tǒng)，主要包括模型平臺起降控制系統(tǒng)、室內(nèi)人工降雨控制系統(tǒng)、水庫水位變化控制系統(tǒng)、多物理量測控制系統(tǒng)、非接觸位移光學(xué)量測系統(tǒng)和Y射線透射法水分測試系統(tǒng)，可用于雨水或庫水條件下的滑坡物理模型試驗。

2010年，劉東等發(fā)明了滑坡模擬實驗裝置，包括敞口實驗箱、水平支架、實驗箱和自動測角儀，可根據(jù)不同寬度邊坡模型的需要調(diào)節(jié)實驗箱的寬度，還可實現(xiàn)全過程記錄。

2012年，唐輝明等公開了一種多工況框架式地質(zhì)力學(xué)模型輕便試驗裝置，主要包括框梁式試驗臺架、降雨模擬器、庫水位調(diào)節(jié)器和自重式水平加載機構(gòu)，可用于庫水位變化引起的滑坡模擬。

2013年，周軍平等發(fā)明了一種模擬邊坡降雨入滲及影響穩(wěn)定性因素的分析實驗裝置，包括模擬邊坡降雨系統(tǒng)，邊坡試驗框及試驗檢測系統(tǒng)，可用于分析不同坡度土質(zhì)滑坡的穩(wěn)定性分析。

2014年，李宏恩等公開了一種降雨與地下水耦合作用下邊坡模擬試驗裝置及試驗方法，主要以有機玻璃試驗箱，降雨系統(tǒng)和供水箱組成，該模型可在降雨入滲與地下水變化耦合作用滑坡的變形模擬。

2015年，程圣國等人發(fā)明了一種三維人工降雨水庫型滑坡物理試驗設(shè)備，主要包括箱體、人工降雨系統(tǒng)、TDR水分測試系統(tǒng)，可用于控制滑坡體正前方水位變化的滑坡模擬。

2017年，殷躍平等發(fā)明了一種塊狀滑坡碰撞解體效應(yīng)的模型試驗方法，利用滑槽電動葫蘆裝置，解決塊狀巖質(zhì)滑坡在高速遠(yuǎn)程運動過程的碰撞解體效應(yīng)問題。

2018年，黃磊等公布了一種用于滑坡模型試驗的模擬裝置，包括橫移結(jié)構(gòu)、縱移結(jié)構(gòu)、降水結(jié)構(gòu)等，可模擬滑坡模型不同方位、不同方向上的降雨。

滑坡模型試驗作為地質(zhì)工程力學(xué)模型試驗的一種類型，按照介質(zhì)類型可分為巖質(zhì)與土質(zhì)，其模擬技術(shù)也可相應(yīng)的分為兩類，目前國內(nèi)外的模型試驗研究主要集中在巖質(zhì)材料模擬方面，并取得了較大成功，其理論及應(yīng)用也較為成熟；但滑坡模型試驗的對象除了巖質(zhì)滑坡，還有土質(zhì)、碎石土、堆積體滑坡等類型，特別是含軟弱夾層堆積體滑坡更為常見，目前國內(nèi)外針對含軟弱夾層堆積體的滑坡模型試驗技術(shù)研究才剛剛起步，仍然存在較多的問題：

1）以往的滑坡物理模擬裝置設(shè)計多是固定式框架結(jié)構(gòu)和鋼梁結(jié)構(gòu)，不能實現(xiàn)滑坡模型的可移動化，不利于降雨場地的重復(fù)利用。

2）在滑坡變形破壞機制研究中，特別是堆積體滑坡研究中，地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型對滑坡形成的影響研究已經(jīng)取得了較大的進展，但在軟弱夾層堆積體滑坡模型及考慮雙向滲透作用的地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型研究仍然存在較大的問題。以往的試驗裝置沒有考慮到滑坡后緣裂縫和軟弱夾層對降雨入滲的雙重影響。