[發明專利]一種以降雨引起的滑坡地質災害為誘因的輸電塔失穩實驗裝置及實驗方法

在審

• 申請號: 202310282086.0
• 申請日: 2023-03-22
• 公開（公告）號: CN116430005A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 邊美華;彭家寧;張興森;覃宋林;李君華;劉桂嬋;盧展強;陳恒
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01D21/02
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 汪治興

本發明涉及巖土工程技術領域，特別涉及一種以降雨引起的滑坡地質災害為誘因的輸電塔失穩實驗裝置，包括模型箱、邊坡巖土體模型、輸電塔及其基礎模型、多角度降雨裝置和監測系，以及利用該降雨引起的滑坡地質災害為誘因的輸電塔失穩實驗裝置模擬進行的實驗方法。本發明通過研究降雨量、降雨強度和降雨歷時等與滑坡變形特征之間的關系，進一步研究輸電塔結構在降雨引起的滑坡地質災害作用下的倒塌失穩機理，研究邊坡在不同降雨狀態下產生滑坡災害的觸發機制，以及滑坡災害作用下輸電塔結構倒塌失穩的觸發機制，為預防滑坡地質災害作用下輸電塔結構倒塌破壞提供更多理論依據。

技術領域

本發明屬于巖土工程技術領域，特別涉及一種以降雨引起的滑坡地質災害為誘因的輸電塔失穩實驗裝置及實驗方法。

背景技術

經過多年的發展，我國已建成了跨大范圍的超長電力運輸網絡。沿途無可避免地需要穿越崇山峻嶺、高山峽谷等眾多地質地形復雜、環境條件惡劣、氣候多變的區域。輸電桿塔作為高壓輸電線路與地面的連接節點，往往需要修建于郊外人煙稀少地區的山體陡坡處，以降低輸送距離降低電損，也避免與人類活動的相互影響。這種地形條件提高了地質災害發生的可能，一旦地質災害作用于輸電桿塔造成供電故障，將給電力系統的穩定運行與電力的正常供應帶來巨大的壓力與威脅，并容易引起災害的鏈式反應，造成更大范圍的影響以及更加嚴重的損失。

根據國家電網電力科學研究院的匯總報告統計，2018-2021?年受地質災害隱患影響的架空輸電線路桿塔共?3920?基。其中洪澇災害占比超過?40%，滑坡接近?25%。而降雨作為最主要的誘發因素，占比接近70%。而當前針對降雨導致地質災害的輸電塔基礎失穩判定一般是對滑坡某一狀態進行分析，并進行現場監測。對滑坡某一狀態進行分析對滑坡及其所處地質進行簡化，其在一定程度上不能準確反應滑坡發展的復雜過程；現場監測方法可真實反映滑坡實際狀態，但大部分時候是在滑坡有明顯跡象或已經發生滑動后介入，缺乏滑坡從孕育到啟動階段的監測數據，不能反映完整的滑坡發展過程。本發明通過研究降雨量、降雨強度和降雨歷時等與滑坡變形特征之間的關系，進一步研究輸電塔結構在降雨引起的滑坡地質災害作用下的倒塌失穩機理，研究邊坡在不同降雨狀態下產生滑坡災害的觸發機制，以及滑坡災害作用下輸電塔結構倒塌失穩的觸發機制，為預防滑坡地質災害作用下輸電塔結構倒塌破壞提供更多理論依據。

發明內容

本發明的目的在于提供一種降雨致滑坡地質災害的輸電塔基礎失穩實驗方法，克服不能準確反應滑坡發展的復雜過程、缺乏滑坡從孕育到啟動階段的監測數據，不能反映完整的滑坡發展過程的缺陷。

為實現上述目的，本發明提供了一種以降雨引起的滑坡地質災害為誘因的輸電塔失穩實驗裝置及實驗方法。

一種以降雨引起的滑坡地質災害為誘因的輸電塔失穩實驗裝置，其特征在于，包括模型箱，所述模型箱內設置邊坡巖土體模型、輸電塔及其基礎模型、多角度降雨裝置和監測系統，所述輸電塔及其基礎模型包括輸電塔上部結構5、輸電塔樁基礎6、移動配重8、固定配重9，所述輸電塔樁基礎6設置邊坡巖土體模型頂部。

進一步的，上述降雨致滑坡地質災害的輸電塔基礎失穩實驗裝置中，所述模型箱1是一個采用有機玻璃制作的透明且上方敞口的長方形箱體，一側箱體1底部設有排水孔26，排水孔26與設有截止閥的水管連接。

進一步的，上述降雨致滑坡地質災害的輸電塔基礎失穩實驗裝置中，所述邊坡巖土體模型包括滑移帶2、滑坡體3和滑坡床4；所述滑移帶2包括了滑坡上部裂隙段27、下部裂隙段28及兩者之間的阻滑段29，邊坡巖土體模型放置于模型箱中，所述滑坡體3為滑坡試驗過程中的主要崩塌土體；所述滑坡床4在滑坡過程中不參與滑坡過程。