[实用新型]滑坡模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟实验装置，尤其涉及一种滑坡模拟实验装置。

背景技术

我国是地质灾害多发的国家，灾害类型多、分布范围广，其中尤以边坡垮塌造成的灾害为巨。多年来，相关领域的教研以及工程实践人员从不同方面对滑坡产生机理、治理措施的研究工作投入了大量的精力并取得了丰硕的成果。因利用边坡模型来进行研究具有方便、操作性强、测定目标多样化等优点，且所得数据易于整合后应用工程实践之中，故该类研究方法受到了相关领域研究人员的普遍青睐。事实证明，通过建立与现场地质体成一定比例关系的模型来进行研究的方法是适用且必不可少的。但遗憾的是，模型毕竟有别于现场地质体，其试验所得参数往往不能直接应用于工程实践中去，这源于多种因素。如模型材料的选取，几何形状的构建等。其中，边界效应是引起模型试验结果失真的一个重要因素(模型边界效应指的是模型所处实验装置对其试验结果产生的偏离实际规律的影响)，因此，采用一定手段对模拟装置的边界效应进行系统仔细的研究十分必要。另外，由加拿大学者Y.P.Vaid等人的试验结果表明，从不同高度处往实验装置中加料时，降落高度不同时材料的能量也会有所不同，故所形成的模型材料的孔隙率也相应不同。为保证边坡模型材料的孔隙率大致相同，也即避免孔隙率变化较大而对相应试验结果造成不利影响，加料的步骤和方式需要严格相同，以减少实验过程中的干扰因素，提高实验结果的可靠性。现有的滑坡模拟实验装置都是在“固定边坡模型宽度、固定边坡倾斜角度”的情况下进行的，实验方式单一、灵活性不强，所得数据代表性有限，不利于不同工况条件下的滑坡模拟实验的进行，尤其不利于不同宽度边坡模型的建立，不能满足边界效应研究过程中滑坡模拟实验的要求。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种可根据不同实验需求对边坡模型的宽度和边坡倾斜角度进行调节，可以对边坡角度进行实时测量，并且可以通过摄像装置对滑坡过程进行完整记录的滑坡模拟实验装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种滑坡模拟实验装置，包括敞口实验箱、水平支架、实验箱驱动装置和自动测角仪，实验箱的正面板(正面为实验过程中朝向摄像机和照相机一侧的面)由透明材料制成，背面板与正面板平行且以可沿垂直于正面板方向移动的方式设置于两侧面板之间，侧面板上设置有背面板固定装置，实验箱位于水平支架上，实验箱底面沿垂直于正面板的方向与水平支架单自由度铰接，实验箱下方设置有实验箱驱动装置，实验箱驱动装置的活动端作用于实验箱的底部形成翻斗结构，实验箱驱动装置的活动端为球形，实验箱上设置有自动测角仪，实验箱的正前方架设有摄像机和连拍照相机。

进一步，还包括加料装置，所述加料装置包括扁平状漏斗和设置于漏斗出料口上的控制阀，扁平状漏斗两端还设置有滚轮，实验箱的两侧面板的上表面沿垂直于正面板的方向设置有导位槽，滚轮嵌入导位槽内与导位槽滑动配合，扁平状漏斗出料口长度与实验箱两侧面板之间的距离相同；

进一步，所述实验箱驱动装置为电动液压泵或电动千斤顶；

进一步，实验箱的侧面板上沿垂直于正面板的方向设置有刻度；

进一步，所述水平支架上设置有加强肋。

本实用新型的有益效果：第一，实验箱的正面板采用透明材料制成，方便对实验箱内滑坡过程的观察，也方便摄像机和照相机对滑坡过程的拍摄记录；第二，实验箱的背面板以可沿垂直于正面板方向移动的方式设置于两侧面板之间，因此在滑坡的不同的实验阶段可以根据不同的需求调节实验箱的侧向宽度，来制造几何边界不同的边坡模型，能够满足边界效应实验中对不同宽度的边坡模型的要求；第三，实验箱的底面设置自动测角仪，可在实验进行过程中实时测定坡角(坡角即是指实验过程中箱体底面与水平面的夹角)的角度值；第四，采用摄像机和连拍相机对实验过程进行全程记录，可以精确的辨别和分析滑坡的发展特征，最大程度的消除人肉眼观察带来的误差，并能反复的对实验现象进行分析，提高实验结果的精确度；第五，实验箱上设置可沿垂直于正面板方向移动的加料装置，保证了相同的加料高度，匀速移动加料装置以保证匀速加料，以满足边坡模型各部位材料孔隙率大致相同的要求，减少实验过程中的干扰因素。

本实用新型的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明；

附图1为本实用新型使用前的结构示意图；

附图2为本实用新型使用过程中的结构示意图；