[发明专利]水位波动对下卧冰层岩堆边坡稳定性影响试验装置及方法

权利要求书

1.一种水位波动对下卧冰层岩堆边坡稳定性影响试验装置，其特征在于，包括顶部设有开口的透明模型试验箱(1)，所述透明模型试验箱(1)内设有用于模拟岩堆边坡基岩的混凝土基岩(7)，所述混凝土基岩(7)铺设在所述透明模型试验箱(1)的底部且呈斜坡设置，所述混凝土基岩(7)的上表面的水平最低端设有与所述透明模型试验箱(1)外部连通的水龙头(14)，所述混凝土基岩(7)的上表面上设有用于模拟基岩上的滑坡的岩堆边坡模型，所述岩堆边坡模型和所述混凝土基岩(7)之间设有多个电热片(10)和多个制冷片(11)，所述混凝土基岩(7)的水平最高端上设有对所述岩堆边坡模型顶部进行加载负荷的加载装置，所述岩堆边坡模型内设有多个用于检测所述岩堆边坡模型的内部压力的土压力盒(17)，所述岩堆边坡模型的上表面上设有多个用于检测所述岩堆边坡模型的沉降与膨胀的百分表(3)，所述百分表(3)的测头抵接所述岩堆边坡模型的上表面，所述透明模型试验箱(1)外设有用于监测所述岩堆边坡模型的高速摄像机(9)在位于水平低端的岩堆边坡模型上通过浇洒水冻胀形成有岩堆体中的下卧冰层(15)，所述岩堆边坡模型包括用于模拟岩堆边坡的碎石层(4)、用于模拟冲洪积层的碎石与粉质粘土混合物(6)、用于模拟崩坡积层的砂土与粘土以及碎石混合物(5)，所述碎石与粉质粘土混合物(6)、所述砂土与粘土以及碎石混合物(5)和所述碎石层(4)在所述混凝土基岩(7)的上表面上由水平最低端至水平高端依次分段分区分布，所述加载装置沿所述混凝土基岩(7)的倾斜方向向下抵压所述碎石层(4)。

2.根据权利要求1所述的一种水位波动对下卧冰层岩堆边坡稳定性影响试验装置，其特征在于，所述加载装置包括千斤顶(18)，所述千斤顶(18)的一端与所述透明模型试验箱(1)固定连接，另一端通过钢板(20)沿所述混凝土基岩(7)的倾斜方向向下抵压所述岩堆边坡模型。

3.根据权利要求1或2所述的一种水位波动对下卧冰层岩堆边坡稳定性影响试验装置，其特征在于，所述透明模型试验箱(1)上设有高度刻度(31)，所述高度刻度(31)设在所述混凝土基岩(7)的水平低端的所述透明模型试验箱(1)的外壁上。

4.根据权利要求1或2所述的一种水位波动对下卧冰层岩堆边坡稳定性影响试验装置，其特征在于，所述岩堆边坡模型内设有竖直设置的用于检测岩堆边坡模型内的渗透水位高度的PVC软管(21)，所述PVC软管(21)的管壁上均匀设有若干透水孔(32)。

5.根据权利要求1或2所述的一种水位波动对下卧冰层岩堆边坡稳定性影响试验装置，其特征在于，所述电热片(10)的一面朝向所述混凝土基岩(7)平铺在所述混凝土基岩(7)的上表面，所述制冷片(11)竖直嵌入在所述混凝土基岩(7)的上表面内，且所述制冷片(11)的一面朝向所述混凝土基岩(7)的坡面，所述电热片(10)和所述制冷片(11)间隔布置，各个所述电热片(10)分别连接一个用于控制所述电热片(10)开启和关闭的控制开关，在横向方向上呈排状设置的所述制冷片(11)通过同一个用于控制所述制冷片(11)开启和关闭的控制开关控制。

6.根据权利要求5所述的一种水位波动对下卧冰层岩堆边坡稳定性影响试验装置，其特征在于，还包括两个支撑杆(26)，所述支撑杆(26)的顶部设有可在所述支撑杆(26)上上下移动的横梁(25)，所述横梁(25)设在所述岩堆边坡模型的上方，所述横梁(25)上套有套筒A(16)，所述套筒A(16)可沿所述横梁(25)的长度方向来回移动，所述套筒A(16)上设有竖直设置的连接杆(30)，所述连接杆(30)的底部设有所述百分表(3)。

7.根据权利要求6所述的一种水位波动对下卧冰层岩堆边坡稳定性影响试验装置，其特征在于，所述支撑杆(26)的顶部套设有套筒B(27)，所述套筒B(27)通过锁紧螺钉(28)固定在所述套筒B(27)上，所述套筒B(27)上固定有套筒C(33)，所述横梁(25)的端部插在所述套筒C(33)内，通过锁紧螺钉(28)固定，所述支撑杆(26)的底端固定连接有用于支撑所述支撑杆(26)的稳定盘。