[發明專利]高陡巖質邊坡的地震動模擬裝置及其試驗方法

在審

• 申請號: 202211052299.6
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115435992A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 邵珠杰;劉先鋒;胡金山;王通;袁勝洋;田士軍;于基寧
• 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: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01B11/02;G01B11/16
• 代理公司: 西安唐知知識產權代理事務所(普通合伙) 61284
• 代理人: 奇敏;馬睿

1.高陡巖質邊坡的地震動模擬試驗方法，其特征在于，包括如下步驟：

根據高陡巖質邊坡的現場工點資料確定邊坡模型的砌筑結構；

利用巖質邊坡塊體制作裝置制作邊坡模型的砌筑結構所需的若干塊體單元；在模型箱內砌筑所述塊體單元，完成邊坡模型的建造，模型箱為透明結構；

在邊坡模型內布設動力指標測量儀器，在模型箱側方布設PIV測試系統；

利用大型地震模擬試驗臺設備加載不同的地震波形，記錄實驗數據，完成實驗。

2.根據權利要求1所述高陡巖質邊坡的地震動模擬試驗方法，其特征在于，所述利用巖質邊坡塊體制作裝置制作邊坡砌筑模型所需的若干塊體單元，具體包括：

根據工點資料中的力學參數和正交試驗結果確定塊體單元的混合料配比，將所述混合料所對應的干料稱量后加入攪拌機中進行攪拌；

向拌勻的干料中加入事先稱量好的水和甘油，再次攪拌均勻；

在所述巖質邊坡塊體制作裝置的四周均勻涂抹脫模劑；

根據密度控制稱量出一定質量的混合料裝入巖質邊坡塊體制作裝置；

將巖質邊坡塊體制作裝置放置在萬能試驗機上壓實成型，放置12小時后脫模。

3.根據權利要求1所述高陡巖質邊坡的地震動模擬試驗方法，其特征在于，在模型箱內砌筑所述塊體單元，完成邊坡模型的建造，具體包括：

在模型箱兩側壁外粘貼透明光滑塑料薄膜，根據邊坡模型的設計尺寸及分層厚度在塑料薄膜上繪出相應的輪廓線，同時標記出傳感器布設位置；

在模型箱后側壁設置聚苯乙烯泡沫板或橡膠膜，用于減輕模型的邊界效應；

將基巖材料攪拌均勻倒入模型箱內，根據模型箱的側壁外輪廓線分層填筑壓實基巖材料構成基巖；

在基巖上砌筑塊體單元，塊體單元層與層之間使用細沙和流塑狀粘結材料的混合物粘結；

在在塊體單元的的側壁粘結不同顏色的標記點，用于PIV測試系統捕捉。

4.根據權利要求3所述高陡巖質邊坡的地震動模擬試驗方法，其特征在于，所述基巖為傾斜35°的斜坡結構，所述斜坡上設置階梯。

5.根據權利要求3所述高陡巖質邊坡的地震動模擬試驗方法，其特征在于，所述標記點為不同顏色的薄塑料片，通過蠟封在塊體單元側壁。

6.根據權利要求3所述高陡巖質邊坡的地震動模擬試驗方法，其特征在于，所述聚苯乙烯泡沫板或橡膠膜厚度為10cm；所述細沙和流塑狀粘結材料的混合物厚1mm。

7.一種高陡巖質邊坡的地震動模擬試驗裝置，其特征在于，包括大型地震模擬試驗臺設備、模型箱、PIV測試系統和動態響應采集系統；所述模型箱包括長方體的鋼架結構，在鋼架結構四周和底面設置透明鋼化玻璃，模型箱內設置邊坡模型，模型箱固定于大型地震模擬試驗臺設備臺面上；動態響應采集系統與邊坡模型相連，PIV測試系統設置于模型箱外部。

8.根據權利要求7所述高陡巖質邊坡的地震動模擬試驗裝置，其特征在于，所述動態響應采集系統包括加速度計、激光位移計、滑坡測斜儀、TST動態數據采集儀和計算機；所述加速度計、激光位移計、滑坡測斜儀設置在邊坡模型的坡表及坡體內部，加速度計、激光位移計、滑坡測斜儀連接所述TST動態數據采集儀，TST動態數據采集儀連接計算機。

9.根據權利要求7所述高陡巖質邊坡的地震動模擬試驗裝置，其特征在于，所述PIV測試系統包括高速攝像機和與高速攝像機相連的計算機；所述高速攝像機設置在三角支架上，高速攝像機設置于模型箱外側1.5～2m處，所述三角支架設置在橡膠隔震墊層上。

10.一種巖質邊坡塊體制作裝置，其特征在于，包括上端開口的箱體和頂帽，所述箱體包括底板和可拆卸連接在底板上的箱壁，箱壁包括四個可拆卸的側壁，所述頂帽包括頂板和設置在頂板端面的壓實凸臺，所述壓實凸臺為矩形結構，其大小與箱體的上端開口相同。