[发明专利]一种可调多功能碎屑流运移堆积试验装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程中岩土技术领域，具体涉及到一种可调多功能碎屑流运移堆积试验装置。

背景技术

目前，很多矿山、采石场等将废弃物堆放于附近的山坡上，当发生滑坡体与山体碰撞粉碎、地震、爆破作业等情况时，散体堆积物就会沿坡滑下，形成碎屑流，给沿途居民的生活和生产带来灾害。如2008年5月12日汶川地震发生后，出现了大量的山体碎屑流，给周围生态和人民生命财产带了巨大的破坏。碎屑流与滑坡不同，不是沿滑动面的整体，而是呈颗粒介质的流动；与泥石流也不同，它主要是以颗粒为主体的运动，液体对运动不起重要影响。因此，不论从工程应用，还是从理论研究角度，对碎屑流的运动特性有必要进行研究。

碎屑流在运动过程中，会出现堆积体高度将随坡体或沟道发生向前缘汇聚，或者堆积区域扩展而堆积高度减小的情况。探讨这些现象的成因，需要考察各因素对碎屑流运动中运移特性、堆积形态和致灾范围的影响，从而为碎屑流灾害防治提供参考意见。而对碎屑流运移过程、堆积形态和致灾范围的研究现状是：对碎屑流运移堆积过程的研究虽然已经取得了一定的进展，但仍多停留在定性分析的基础上，定量的研究则相对较少。

现有类似试验研究装置均存在着以下问题：

1、组装后不可拆卸：

现有的试验装置往往是针对某一具体的情况而设计的，而试验需要从多重角度考虑问题，则现有试验装置不能提供一个适合的平台；

2、装置的功能单一：

因为在做模拟试验时，往往需要验证几个甚至多个参数对试验结果的影响，现有的试验装置对试验来讲存在很大的弊端。

发明内容

本发明的目的是提供一种可拆卸、可组合、操作简便、可重复性强的可调多功能碎屑流运移堆积试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

一种可调多功能碎屑流运移堆积试验装置，包括堆积带支架、过渡支架、滑落轨道支架、堆积带试验槽和滑落轨道试验槽；所述堆积带支架上设有三个用于调节堆积带试验槽角度（0、5和10°）的孔；所述滑落轨道支架上设有三个用于调节滑落轨道试验槽角度（15、30和45°）的孔；所述滑落轨道试验槽的远地端与滑落轨道支架连接，滑落轨道试验槽的近地端与过渡支架连接；所述堆积带试验槽的远地端与过渡支架连接，堆积带试验槽的近地端与堆积带支架连接；所述堆积带试验槽内设有堆积区；所述滑落轨道试验槽内设置有碎屑流材料滑落控制隔板和坡体材料放置槽，其中，滑落轨道试验槽内的碎屑流材料滑落控制隔板后方（即滑落轨道试验槽远地端）为初始材料滑落区，坡体材料放置槽内设置有调整板和调节块；所述堆积带支架，过渡支架及滑落轨道支架分别安装在底座支撑板上。

进一步，所述调整板和调节块在滑落方向上的宽度相等，调整板设置在坡体材料放置槽前端（即滑落轨道试验槽近地端）的槽底，所述的调节块紧贴调整板放置在坡体材料放置槽的后端（即滑落轨道试验槽远地端）；在所述的调节块上方固定有轨道板，所述的轨道板一端与紧贴调整板的一侧对齐，另一端自由延伸。

进一步，所述底座支撑板设置为三块，三块底座支撑板之间由底座连接杆固定连接。

进一步，所述堆积带支架、过渡支架、滑落轨道支架与滑落轨道试验槽和堆积带试验槽之间，堆积带支架、过渡支架、滑落轨道支架与底座支撑板之间以及底座支撑板与底座连接杆之间均由螺纹紧固件固定连接。

进一步，所述滑落轨道试验槽内设置有不同粗糙度的材料滑落轨道面。

进一步，所述滑落轨道试验槽的侧壁上均设置有多组用于调整碎屑流材料滑落控制隔板位置的螺纹紧固件。

一种可调多功能碎屑流运移堆积试验方法，包括以下步骤：

(1) 组装支架：

将底座支撑板按要求的距离放置在平地上，按照试验要求角度选择相应的堆积带支架、过渡支架和滑落轨道支架；然后将三者依次放置在相对应的底座支撑板上，通过螺纹紧固件再将堆积带支架、过渡支架和滑落轨道支架与底座支撑板组装在一起；通过螺纹紧固件将底座连接杆与底座支撑板连接在一起，形成支架组合体；

(2)安装堆积带试验槽和滑落轨道试验槽：

分别将堆积带试验槽和滑落轨道试验槽按要求放置在步骤(1)中已经组装好的支架组合体上,堆积带试验槽通过堆积带支架上的孔可以在0°、5°和10°三个倾斜角度之间进行调整，滑落轨道试验槽过滑落轨道支架上的孔可以在15°、30°和45°三个倾斜角度之间进行调整，调整好堆积带试验槽和滑落轨道试验槽之间的相应位置和距离，再用螺纹紧固件将堆积带试验槽和滑落轨道试验槽与支架组合体固定在一起；