[實用新型]一種降雨條件下高陡邊坡振動臺測試系統

有效

• 申請號: 202021195368.5
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN212514571U
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 胡金山;邵珠杰;蔣關魯;田士軍;袁勝洋;韓宜均;周福軍
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本實用新型公開了一種降雨條件下高陡邊坡振動臺測試系統。該系統包括振動系統、滑坡模型系統、模擬降雨系統和測試系統；滑坡模型系統包括模型槽、基巖和邊坡；基巖填筑于模型槽內，基巖上部設置邊坡，基巖和邊坡可根據實際工況構成不同類型的滑坡模型，在邊坡內縱向設置多組豎向沙井；模擬降雨系統設置在滑坡模型系統正上方；測試系統包括多組測試元器件，各測試元器件設置于滑坡模型系統的不同特征位置。本實用新型研究坡體內水分場的演變與坡體在振動作用下的動力響應特性，從而揭示坡體受力變形機理，確定坡體失穩臨界條件，為實際地震及降雨條件下高陡邊坡穩定性分析提供技術參數。

技術領域

本實用新型屬于巖土工程技術領域，具體涉及一種降雨條件下高陡邊坡振動臺測試系統，該系統可以完成巖土工程邊坡在振動作用下的降雨滑坡模擬，特別是高陡邊坡由于地震和降雨作用引起失穩的模型試驗。

背景技術

藏東南某鐵路工程走行于高海拔、寒冷地區，該地區斷裂、構造極為復雜、地震烈度高且頻發，地形地貌十分復雜，地質條件較極差，如滑坡、崩塌、泥石流、巖溶和地震等地質災害在該區內發生頻率極高，沿線隧道洞口多位于高陡邊坡上，洞口以上邊坡最高可達1000m，邊坡巖體破碎，風化強烈，穩定性差。這對藏東南某鐵路工程的順利建設和安全運營提出了嚴峻的挑戰。

現有誘發高陡邊坡地質災害的主要因素包括地震、施工開挖和降水入滲等。評估藏東南某鐵路工程高陡邊坡長期穩定性需要對高陡邊坡在地震及大氣環境影響下尤其是降雨條件下的穩定性進行研究，其可通過室內模型試驗或現場試驗開展相關研究。對于室內模型試驗，地震作用可通過振動臺模擬試驗來進行研究。對于降雨，由于實驗模型土體自身滲透性較低，使用常規噴淋法模擬降雨時通常只有模型表層土體含水量會有顯著提高，深層土體含水量基本不會發生改變，而在實際情況下大氣影響的有效深度通常都在4、5m左右，使得室內模型試驗結果不能很好模擬現場工況。當然，通過延長模擬降雨時間能一定程度上增加浸潤深度，但如此會大大增加水的消耗。綜上，現有室內模型試驗尚缺乏解決相關問題的試驗裝置及試驗方法。

發明內容

本實用新型提供一種降雨條件下高陡邊坡振動臺測試系統，解決現有技術中的測試系統不能準確的模擬高原地區高陡邊坡現場工況的技術問題。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種降雨條件下高陡邊坡振動臺測試系統，包括滑坡模型系統、模擬降雨系統和測試系統；

所述滑坡模型系統包括模型槽、基巖和邊坡；所述基巖填筑于模型槽內，基巖上部設置邊坡，基巖和邊坡根據實際工況構成不同類型的滑坡模型，在邊坡內縱向設置多組豎向沙井；

所述模擬降雨系統設置在滑坡模型系統正上方；

所述測試系統包括多組測試元器件，各測試元器件設置于滑坡模型系統的不同特征位置。

進一步的，所述模擬降雨系統包括噴淋設備框架和多個蓬頭，噴淋設備框架搭設在模型槽上方，多個蓬頭設置于噴淋設備框架的不同位置。

進一步的，所述多組測試元器件包括光纖光柵、激光位移計、孔隙水壓力計4、體積含水率測量計、紅外位移計、加速度計和土壓力計。

進一步的，所述多組光纖光柵設豎直設置在滑坡模型系統中，光纖光柵的最下端埋設在基巖中，多組光纖光柵沿模型槽的縱向中軸線分布于邊坡的上部、中部和下部。

進一步的，所述一個土壓力計、一個孔隙水壓力計和一個體積含水率測量計構成一個埋設測量組；多組埋設測量組沿模型槽的縱向中軸線分布于邊坡的上部、中部和下部，在邊坡上部和中部位置各埋設三組埋設測量組，在邊坡下部埋設兩組埋設測量組；上部、中部和下部的埋設測量組中，各有一組埋設在基巖與邊坡交界處；所述加速度計設置五個，其設置的位置與土壓力計相同。

進一步的，所述測試系統整體設置在振動臺上。