[發明專利]一種水動力作用下混合土體滑動堆積程度的測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 201910701349.0
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110456025A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 張一平;石崇;楊博;陳曉;楊俊雄;戴薇;陳聞瀟;李汪洋;劉軍
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 32224 南京縱橫知識產權代理有限公司
• 代理人: 董建林<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種水動力作用下混合土體滑動堆積程度的測試裝置，包括存土區和滑坡區，存土區連通滑坡區。存土區的側壁上安裝有斜率支座，用于放置不同角度的平板，從而實現不同角度的滑坡。滑坡區四周封閉，頂面開口，以便向內部注水，并裝有數個固定高度的出水口以控制滑坡區水位高度，內壁有網格型刻度，可用于記錄滑坡區土地的滑移距離及堆積高度，底部可放置不同粗糙程度的墊層；存土區和滑坡區均有一面透明鋼化玻璃，便于觀測。本發明相對于一般的滑坡裝置有較大優勢：試驗過程較簡單；能夠模擬不同水壓差下水下土體滑坡運動過程；通過滑動堆積輪廓線計算土體滑坡后的天然摩擦角；便于分析土石料滑動時的運動學參數。

技術領域

本發明屬于土木工程學科巖土體在水下滑動試驗技術領域，涉及一種水動力作用下混合土體滑動堆積程度的測試裝置及測試方法。

背景技術

水下滑坡是海洋、水庫內常見的巖土災害，但由于滑坡的產生位于水下，不易觀測，巖土體的滑動過程、與水耦合作用下的運動參數無法確知。同時，傳統的滑坡模擬裝置無法考慮飽和水中的運動和水壓差的變化影響，因此得到的土石料滑動堆積狀態與實際水下情況相差甚大。

發明內容

本發明為解決一般滑坡模擬裝置無法模擬的水下滑坡情況，同時考慮不同水壓差影響下的滑坡情況，為了實現滑坡全過程可視化，結果方便記錄，同時能夠計算滑坡后土體天然摩擦角、滑動距離、堆積體高度等力學參數，提供了一種水動力作用下混合土體滑動堆積程度的測試裝置及測試方法。

本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種水動力作用下混合土體滑動堆積程度的測試裝置，包括存土區(1)和滑坡區(2)，所述存土區(1)連通滑坡區(2)，且所述存土區(1)與滑坡區(2)的連接處安裝有閘門(3)，所述閘門(3)以上下抽拉的方式實現存土區(1)和滑坡區(2)的連通，所述存土區(1)的內側底部上安裝有固定支座(9)，所述固定底座(9)處于閘門(3)的下側，且閘門(3)在關閉時緊貼固定支座(9)；

所述存土區(1)的側壁上安裝有斜率支座(4)，所述斜率支座(4)位于存土區(1)內遠離滑坡區(2)的內壁上，所述斜率支座(4)包括兩個第一固定支點、兩個第二固定支點和兩個第三固定支點，所述第一固定支點是斜率為30°的斜塊，所述第二固定支點是斜率為45°的斜塊，所述第三固定支點是斜率為60°的斜塊，兩個所述第一固定支點、第二固定支點和第三固定支點均在存土區(1)的內壁上左右對稱，且第二固定支點位于第一固定支點的上側，所述第三固定支點位于第二固定支點的上側，且第一固定支點、第二固定支點和第三固定支點的斜坡均朝向滑坡區(2)；

所述滑坡區(2)的一個豎直內壁標設有網格型刻度(5)，所述滑坡區(2)頂部開口，所述滑坡區(2)遠離存土區(1)的外側壁上安裝有排水口(7)和若干個出水口(6)，所述排水口(7)位于最底部，所述出水口(6)均勻分布在不同的高度，且所述出水口(6)均處于不同的豎直面，標設有網格型刻度(5)的內壁與滑坡區(2)安裝排水口(7)的側壁相鄰。

進一步的，所述存土區(1)和滑坡區(2)均為長方體結構，且存土區(1)的長度為0.5m，寬度為0.5m，高度為1.0m，所述滑坡區(2)的長度為1.0m，寬度為0.5m，高度為0.8m，所述存土區(1)和滑坡區(2)的寬度邊相接。

進一步的，所述存土區(1)上端連通有供水裝置。

進一步的，所述閘門(3)的寬度等于存土區(1)的寬度，所述閘門(3)的高度為0.95m，固定支座(9)的高度為0.05m。

進一步的，所述存土區(1)和滑坡區(2)上與網格型刻度(5)相對的側壁均為鋼化玻璃(8)。

一種水動力作用下混合土體滑動堆積程度的測試裝置的測試方法，包括如下步驟：

(a)將測試裝置放置在平整的實驗場地；