[实用新型]一种复合式滑坡物理模型试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于地质灾害模型试验的技术领域，尤其涉及一种复合式滑坡物理模型试验 装置。

背景技术

滑坡是仅次于地震的一大地质灾害，滑坡现象是一个发展变化的过程，研究它的发展变 化过程，不仅是认识它的规律，更重要的是为了有效的防治滑坡；滑坡的破坏类型多种多样， 按其受力特点可以分为牵引式滑坡、推移式滑坡和复合式滑坡，与此同时，把滑坡分为前部、 中部、后部三段式来进一步说明不同类型滑坡的变形演化过程：推移式滑坡由于滑坡后缘的 长期加载，产生由后至前的逐渐破坏、最终整体破坏的过程，即变形过程表现为：后部变形- 中部变形-前部变形-整体变形；牵引式滑坡由于人工开挖或者河流冲刷，导致前部关键主滑 块的缺失，产生由前至后逐步变形破坏、最终整体破坏的过程，即变形过程表现为：前部变 形-中部变形-后部变形-整体变形；复合式滑坡是同时具有牵引式滑坡和推移式滑坡特点，由 于前缘关键阻滑块缺失及后缘加载作用，产生由前后至中间逐渐破坏，最终整体破坏的过程， 即变形过程表现为：前部变形和后部变形首先变形-中部变形-整体变形。

国内外学者试图通过大量的模型试验来反演滑坡的实际变形演化过程，进行了大量的模 型试验研究，并在模型试验的理论研究和技术研究等各方面都取得很大进展，滑坡模型试验 将在滑坡研究中发挥越来越重要的作用，滑坡研究将会有更大的发展。

在滑坡物理模型试验过程中，模拟滑坡的真实受力状态是还原滑坡实际变形演化过程的 关键，现主要采用的模拟滑坡受力状态的模型试验装置主要有倾斜模型加载装置、后缘推力 模型加载装置和离心模型加载装置，这些滑坡模型加载装置在一定程度上实现了滑坡变形过 程的再现。

然而，虽然这些滑坡模型试验装置和试验方法在一定程度上促进了滑坡问题的研究，但 对于现有滑坡物理模型试验装置仍存在一定程度的局限或缺陷：

(1)现有滑坡物理模型试验加载方法只能研究滑坡的简单及整体变形情况，而在实际工 程中，滑坡变形极为复杂，如牵引式滑坡、推移式滑坡以及具有牵引式滑坡和推移式滑坡的 特点的复合式滑坡，由于滑坡一般不是瞬间产生整体变形，而是局部逐步变形至整体变形破 坏，现有滑坡模型装置无法实现多种复杂变形下的滑坡实际变形过程反演。

(2)现有采用滑坡模型试验加载方法都是通过改变滑坡整体应力条件至整体发生变形破 坏，不能分别对滑坡前部或后部应力进行改变，无法达到分期变形的过程；另外，牵引式滑 坡和复合式滑坡的前部在河流冲刷、人工开挖等的作用下首先变形破坏(类似滑坡前部卸荷 作用)，现有方法无法实现。

(3)现有采用滑坡模型试验加载方法基本都是通过加载滑坡模型直至破坏以实现滑坡变 形全过程模拟，无法对滑坡模型实现卸载或者卸载与加载同时进行的室内模拟。

(4)现有滑坡物理模型试验装置不能根据具体要求改变滑坡模型的受力情况，很难满足 一个模型试验装置适用于不同的滑坡类型试验，以至于对不同类型滑坡模型试验研制不同的 模型试验装置，造成很大的经济浪费。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种复合式滑坡物理模 型试验装置，能够方便、快速地调节滑坡物理模型的倾角及不同部位的应力状态，使不同类 型滑坡变形与实际变形过程相符。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种复合式滑坡物理模型试验装置， 其特征在于，包括底座、框架、升降机构和推力加载机构，所述底座为“L”型块状结构，所 述框架包括前槽、后槽和支撑座，所述前槽和后槽的内侧通过销轴相铰接，所述销轴两端通 过支撑座固定于底座的水平面上，所述升降机构安设于底座水平面上，分别与前槽和后槽的 底部相连，所述推力加载机构一端与底座的垂直面相铰接，另一端安设于后槽内部。

按上述方案，所述升降机构包括前千斤顶和后千斤顶，所述前千斤顶和后千斤顶的底部 均固定于底座水平面上，顶部分别通过连接块与所述前槽及后槽底部相连。

按上述方案，所述推力加载机构包括电液伺服加载机和加载板，所述电液伺服加载机的 一端与所述底座垂直面上安设的铰支座相铰接，另一端与所述加载板的外侧端面中心相连， 加载板置于所述后槽内部，加载板的高度与滑坡物理模型的高度相对应。

按上述方案，所述前槽和后槽均由底板和两侧板组成，前槽的外侧设有前挡板，后槽的 两侧板的外侧中心通过限位板相连，所述加载板通过所述限位板防脱限位。