[发明专利]冻土边坡模型试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及冻土技术领域，尤其涉及一种冻土边坡模型试验装置。

背景技术

冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。一般可分为短时冻土(数小时/数日以至半月)/季节冻土(半月至数月)以及多年冻土(又称永久冻土，指的是持续二年或二年以上的冻结不融的土层)。地球上多年冻土/季节冻土和短时冻土区的面积约占陆地面积的50％，其中，多年冻土面积占陆地面积的25％。冻土是一种对温度极为敏感的边坡模型介质，含有丰富的地下冰。因此，冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征。正由于这些特征，在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险：冻胀和融沉。冻胀和融沉过程会造成边坡的变形破坏，甚至导致发生滑坡。

现有技术中，还没有一种有效的模拟冻土边坡的试验装置。

发明内容

本发明的实施例提供了一种冻土边坡模型试验装置，以实现对冻土边坡在不同内、外部条件下的模拟试验。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种冻土边坡模型试验装置，包括：自然温度模拟装置、边坡模型、冻土温度模拟装置和箱体，所述自然温度模拟装置、边坡模型、冻土温度模拟装置设置在所述箱体中，所述自然温度模拟装置的上表面构成所述箱体的上表面，所述冻土温度模拟装置的下表面构成所述箱体的下表面，所述边坡模型设置在所述自然温度模拟装置、冻土温度模拟装置之间。

优选地，所述的自然温度模拟装置包括内部环形管，在所述内部环形管上每隔设定距离设置孔洞，该孔洞作为所述内部环形管的出风孔，所述内部环形管和外部的主风管连接，所述外部的主风管向所述内部环形管输入空气。

优选地，所述冻土温度模拟装置包括冷库板，所述冷库板的内部设置制冷管，所述制冷管的一端连接冷凝管，另一端连接压缩机，所述制冷管、冷凝管、压缩机组成制冷装置。

优选地，所述冷库板和所述压缩机连接，控制所述压缩机的启动和停止。

优选地，所述冷凝管为弯管。

优选地，所述弯管为蛇形弯管。

优选地，所述边坡模型设置在所述冷库板上。

优选地，所述箱体为封闭式模型箱，左、右和后三个侧面为钢板，前侧面为透明玻璃。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过将自然温度模拟装置、边坡模型、冻土温度模拟装置设置在箱体中，通过温度模拟装置改变箱体内部的空气温度，通过冷库板直接接触边坡模型来改变边坡模型温度，从而有效地开展冻土边坡的模拟试验。本发明实施例的装置具有成本低、功能强和易操作等优点。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种冻土边坡模型试验装置的整体结构示意图，包括：自然温度模拟装置1、边坡模型2、冻土温度模拟装置3和箱体4；

图2为本发明实施例提供的一种温度模拟装置的结构示意图，包括，主风管1.1，环形风管1.2和出风孔1.3；

图3为本发明实施例提供的一种冷库板示意图的结构示意图，

图4为本发明实施例提供的一种冷库板的二维线框图，包括：主板3.1、制冷管3.2、冷凝管3.3和压缩机3.4。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。