[發明專利]水動力型滑坡變形機理研究的室內模型試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202010835864.0
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN111986549A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 王偉;劉志航;鄒麗芳;王如賓;朱其志;曹亞軍;王環玲;王輝;李堯
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G09B23/40
• 分類號: G09B23/40
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種水動力型滑坡變形機理研究的室內模型試驗裝置及方法，包括箱體；所述箱體的頂部設置有降雨支架；所述降雨支架的頂端安裝有水管；所述水管連接至儲水箱；所述箱體頂部對應的水管上設置有噴嘴；所述噴嘴和儲水箱之間的水管上設置有抽水泵；所述箱體的側壁上設置有進水管與排水管；所述箱體內設置有滑床和刻度尺；所述滑床上設置有滑體；所述滑體內埋設有土壓力傳感器、孔隙水壓力傳感器和位移傳感器；與滑體相對的箱體外側設置有攝像機。本發明可以對庫區滑坡的變形破壞機理做深入的研究，且人工降雨部分由螺栓進行固定，易于拆卸，同時可以進行高度調整，使得適用的場景大大增多。

技術領域

本發明屬于室內地質災害模型試驗領域，具體涉及一種用于水動力型滑坡變形機理研究的室內模型試驗裝置。

背景技術

我國是一個水利大國，水庫分布較為豐富，但水庫常建在高山峽谷中，地質構造復雜，落差較大，這種特殊的地形特點給坡體的滑動提供了潛在的有利條件。同時大多數庫區水資源豐富，水動力型因素例如降雨與庫水位變化對于滑坡特別是堆積體滑坡的影響最大，嚴重危害人民生命財產安全，因此對水動力型滑坡進行機理分析，能夠為滑坡穩定性分析以及災害防治方面提供理論依據。

室內滑坡模型試驗是屬于地質災害模型中的一種，也是最常見的用于研究滑坡變形破壞機理的有效手段，通過測量模型的土壓力、孔隙水壓力、位移等參數變化以及攝像機圖像能夠直觀地分析判斷滑坡體失穩破壞前的發展歷程。

然而現有的室內模型試驗便攜性較差，運輸能力較弱，且人工降雨支架多與模型箱分離，或者直接固定在模型箱上面，其受場地凈空高度限制影響較大，不易于拆卸，使得試驗進行較為困難。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的在于提供一種用于水動力型滑坡變形機理研究的室內模型試驗裝置，以解決現有技術中存在的運輸性差的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種室內模型試驗裝置，包括箱體；所述箱體的頂部設置有降雨支架；所述降雨支架的頂端安裝有水管；所述水管連接至儲水箱；所述箱體頂部對應的水管上設置有噴嘴；所述噴嘴和儲水箱之間的水管上設置有抽水泵；所述箱體的側壁上設置有進水管與排水管；所述箱體內設置有滑床和刻度尺；所述滑床上設置有滑體；所述滑體內埋設有土壓力傳感器、孔隙水壓力傳感器和位移傳感器；與滑體相對的箱體外側設置有攝像機。

進一步的，所述噴嘴和抽水泵之間的水管上設置有分水閥和流量計。

進一步的，所述進水管上設置有閥門和流量計；所述進水管連接至儲水箱；所述進水管的閥門和儲水箱之間設置有抽水泵。

進一步的，所述排水管上設置有閥門、流量計與濾網；所述排水管連接有儲水箱。

進一步的，所述箱體包括水平桿、豎向桿和連接件；多個所述水平桿和豎向桿通過連接件連接組成箱體；所述箱體內部的中部設置有中部撐桿。

進一步的，所述箱體的四周圍有鋼化玻璃；所述鋼化玻璃通過鋼化玻璃擋板固定在箱體上。

進一步的，所述箱體放置在承重底板上；所述承重底板的底部安裝有帶剎腳輪。

進一步的，所述箱體的頂部設置有特殊連接件；所述特殊連接件上安裝有螺栓連接桿；所述螺栓連接桿的頂部安裝降雨支架。

進一步的，所述攝像機連接有電腦；所述電腦還連接有采集器；所述采集器同時連接土壓力傳感器、孔隙水壓力傳感器和位移傳感器。

一種室內模型試驗方法，

將降雨支架和箱體的四周密封；

打開噴嘴，通過噴嘴模仿降雨過程；

獲取降雨過程中的雨強，雨強穩定至設計工況時，敞開箱體的頂部；