[發明專利]一種模擬暴雨誘發渣土滑坡的試驗裝置

在審

• 申請號: 202110193740.1
• 申請日: 2021-02-20
• 公開（公告）號: CN112986535A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 馮少杰;胡航;孫世國;宋志飛;金松麗;劉雷鵬;付閣;高晨
• 申請（專利權）人: 北方工業大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G09B23/40
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 程江濤

本發明公開了一種模擬暴雨誘發渣土滑坡的試驗裝置。所述裝置包括：試驗箱、降雨裝置、監測系統、控制臺和水箱；試驗箱的上方設置降雨裝置；試驗箱內部設置渣土邊坡模型；渣土邊坡模型的內部設置監測系統；降雨裝置與水箱連通；降雨裝置和監測系統均與控制臺電連接；控制臺用于控制降雨裝置模擬不同的降雨類型以及獲取監測系統發送的土體內部參數。本發明能模擬暴雨誘發渣土滑坡的真實過程，并能對土體內部參數進行實時監測。

技術領域

本發明涉及暴雨誘發渣土滑坡試驗領域，特別是涉及一種模擬暴雨誘發渣土滑坡的試驗裝置。

背景技術

目前，隨著城市進程不斷發展，超高層建筑興起和城市地下空間的開發，帶來了大量工程渣土或建筑垃圾，這些工程渣土多露天堆放在渣土消納場，據不完全統計，北京地區大約存在各類渣土消納場58處。這也給城市發展帶來了巨大安全隱患，特別是2015年深圳12·20深圳渣土場滑坡事故的發生，給城市發展敲響了警鐘。

滑坡是常見的地質災害之一，約占地質災害的75％左右，大量統計資料表明，有95％以上的滑坡都與降雨有密切關系，多數滑坡是發生在降雨期間或降雨后，可見降雨特別是暴雨是誘發滑坡的主要因素，而采用模型試驗是研究暴雨誘發渣土滑坡機理的有效方法，現有技術存在如下不足和缺點：①沒有考慮渣土體特點；②傳統邊坡模型試驗裝置尺寸較小；③通過改變底板角度來模擬邊坡坡角，無法模擬邊坡真實滑動過程。

發明內容

基于此，有必要提供一種模擬暴雨誘發渣土滑坡的試驗裝置，從而實現對暴雨誘發渣土滑坡的真實過程的模擬，并對土體內部參數進行實時監測。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種模擬暴雨誘發渣土滑坡的試驗裝置，包括：試驗箱、降雨裝置、監測系統、控制臺和水箱；所述試驗箱的上方設置所述降雨裝置；所述試驗箱內部設置渣土邊坡模型；所述渣土邊坡模型的內部設置所述監測系統；所述降雨裝置與所述水箱連通；所述降雨裝置和所述監測系統均與所述控制臺電連接；所述控制臺用于控制所述降雨裝置模擬不同的降雨類型以及獲取所述監測系統發送的土體內部參數。

可選的，所述渣土邊坡模型的材料渣土包括建筑垃圾土、松散堆積土和碎石土。

可選的，所述試驗箱包括底板和由三塊側板圍成的一面開口的側壁；所述側壁的四個角均設置第一輸送水管。

可選的，所述側板為有機玻璃板，所述側板上設置有角鋼。

可選的，所述降雨裝置包括降雨噴頭和第二輸送水管；所述降雨噴頭通過所述第二輸送水管與所述第一輸送水管連通。

可選的，所述試驗箱和所述降雨裝置一體成型。

可選的，所述監測系統包括土壓力傳感器、孔隙水壓力傳感器、土含水量傳感器、基質吸力傳感器和土體位移傳感器。

可選的，所述底板上開設有排水孔。

可選的，所述試驗箱的尺寸為2m*1.5m*1.8m；所述排水孔的孔徑大小為2mm～5mm。

可選的，所述有機玻璃板的厚度為10mm。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明提出了一種模擬暴雨誘發渣土滑坡的試驗裝置。所述裝置的試驗箱的上方設置降雨裝置；試驗箱內部設置渣土邊坡模型；渣土邊坡模型的內部設置監測系統。本發明渣土邊坡模型位于試驗箱內，邊坡坡角可靈活設置，通過降雨裝置模擬人工降雨，從而實現了模擬暴雨誘發渣土滑坡的真實過程，并能對土體內部參數進行實時監測，本發明可以有效開展模擬暴雨誘發渣土滑坡試驗，并對相關試驗參數實時監測，為暴雨誘發渣土滑坡機理(暴雨誘發渣土滑坡演化過程、破壞形態、致災機理)的研究提供了有利支撐。

附圖說明