[发明专利]降雨条件下边坡变形模拟试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及边坡变形模拟试验装置，尤其是降雨条件下边坡变形模拟试验装置。

背景技术

在各类自然灾害中，滑坡是造成人员伤亡、经济损失最为严重的地质灾害之一。因此，发现滑坡发生机理，实现有效预防滑坡事故发生长期以来，科研工作人员潜心研究的重大课题之一。经过研究，降雨被确认为是触发滑坡的主要诱因。降雨一方面使露天矿边坡内部静水压力升高，另一方面会造成岩土强度参数的降低，从而导致山体等斜坡地带的滑坡，引发事故。露天矿边坡同山体一样，其在降雨条件下极易产生滑坡，引发严重事故，因此，边坡稳定性机理研究也一直是采矿领域十分重要的研究课题。其中，针对不同岩土类型、不同坡度的露天矿边坡进行模拟降雨实验分析，是非常必要的，可以为提高露天矿边坡稳定性提供不可缺少的重要数据。但目前，能够模拟降雨入渗与露天矿边坡稳定性耦合作用的试验装置极为稀少，无法满足科研需要。

发明内容

本发明提供的降雨条件下边坡变形模拟试验装置，能够较为理想的模拟降雨条件下的边坡变形，满足相关研究的试验需要。

本发明采用的技术方案如下：

降雨条件下边坡变形模拟试验装置，包括模型箱体，露天矿边坡模型和降雨模拟装置；所述模型箱体呈立方体状，上方敞口，四周至少一侧透明；所述露天矿边坡模型布置于所述模型箱体内，包括顶部平台，斜坡面，坡底平台和集水槽；所述降雨模拟装置安装于所述露天矿边坡模型上方，用以实现降雨模拟。

在上述降雨条件下边坡变形模拟试验装置中，所述降雨模拟装置包括若干降雨管、控流器和旋转杠；所述降雨管成型有若干喷孔，水流从所述喷孔喷出，形成模拟降雨，所述降雨管等距平行布置；所述控流器通过水管与所述降雨管连接，水流经所述控流器调整流速后进入所述降雨管；所述旋转杠与所述降雨管固定连接，用于控制水流经所述喷孔喷出的角度。

上述降雨条件下边坡变形模拟试验装置还包括水位升降模拟系统，所述水位升降模拟系统包括排水管网和细孔软管管网。

在上述降雨条件下边坡变形模拟试验装置中，所述水位升降模拟系统还包括栅格网板，用于模拟不考虑水土流失影响的边坡变形。。

上述降雨条件下边坡变形模拟试验装置还包括风道，用于控制所述模型箱体内温度、风速和风向。

在上述降雨条件下边坡变形模拟试验装置中，所述风道布置于所述模型箱体顶部周边，四侧和底部。

在上述降雨条件下边坡变形模拟试验装置中，所述风道仅布置于所述模型箱体顶部周边，且一体形成。

上述降雨条件下边坡变形模拟试验装置还包括风扇，所述风扇安装于所述模型箱体正对所述斜坡面的侧面，用于模拟边坡受风状态。

上述降雨条件下边坡变形模拟试验装置还包括加力板，用于模拟边坡受力状态，所述加力板上成型有千斤顶固定孔。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

①本发明提供的降雨条件下边坡变形模拟试验装置，由于装配有降雨模拟装置，能够有效模拟降雨过程，获得雨水渗入坡体，与坡体受力耦合条件下的边坡变形状况，因此，本发明能够满足降雨条件下边坡破坏发生机理研究的试验需要。

②本发明提供的降雨条件下边坡变形模拟试验装置，由于降雨模拟装置采用均匀分布的降雨管来模拟降雨，因此，本发明能够在节水同时有效控制模拟过程模拟雨水的分布及压强，实现对各种降雨强度的模拟。

③本发明提供的降雨条件下边坡变形模拟试验装置，由于降雨模拟装置采用控流器来控制流入降雨管的水流流速，因此，本发明能够更加有效控制模拟降雨的强度。

④本发明提供的降雨条件下边坡变形模拟试验装置，由于降雨模拟装置还包括旋转杠，因此，本发明能够模拟降雨在角度变化条件下对边坡变形的影响。

⑤本发明提供的降雨条件下边坡变形模拟试验装置，由于还包括水位升降模拟系统，且通过使用或不使用栅格网板来模拟不考虑水土流失或考虑水土流失的影响，因此，本发明能够更为逼真的模拟由于降雨导致的地下水位升降对边坡变形的影响。

⑥本发明提供的降雨条件下边坡变形模拟试验装置，由于还包括风道、风扇和加力板，因此，本发明能够全面逼真模拟各种条件下的降雨对边坡变形的影响，充分满足试验需要。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明降雨条件下边坡变形模拟试验装置示意图；

图2是本发明降雨条件下边坡变形模拟试验装置中降雨模拟装置结构示意图；