[发明专利]一种顺层岩质边坡稳定性的地质力学模型实验装置及方法

说明书

本发明是一种顺层岩质边坡稳定性的地质力学模型实验装置及方法。它包括主框架、支撑脚、滑槽、千斤顶，主框架由（多个）构件、加强板、法兰板和挡板组成，所述构件包括横向构件和纵向构件，构件之间采用加强板和法兰板连接，支撑脚位于主框架下部构件两侧，滑槽包括横向滑槽和竖向滑槽，横向滑槽和竖向滑槽分别位于主框架内部的上侧和左右侧，千斤顶包括横向千斤顶和竖向千斤顶，水平千斤顶和竖向千斤顶分别放置于竖向滑槽和横向滑槽中。并利用该装置进行顺层岩质边坡稳定性的地质力学模型试验。可获取顺层岩质边坡可承受的极限水平荷载、极限竖向荷载及极限水平和竖向荷载组合。

技术领域

本发明属于岩土力学实验技术领域，具体涉及一种顺层岩质边坡稳定性的地质力学模型实验装置及方法，适用于考虑水平荷载、竖直荷载以及水平和竖直联合荷载作用的岩质边坡稳定性研究。

背景技术

和土质边坡相比，岩质边坡由于内部存在大量的节理、裂隙等不连续结构面，其破坏模式和机制得到广泛关注。顺层岩质滑坡不仅是岩质边坡最主要的破坏方式，也是我国历史发生的大型滑坡中占比例最大的滑坡类型，其控制性滑面以软弱夹层最为常见。

顺层岩质滑坡在我国发育的广泛性及其致灾的严重性决定了顺层岩质滑坡的成因机理研究越来越成为研究热点，尤其对于常见的受单一软弱层控制下的顺层岩质边坡，其桥基荷载和地震荷载下岩体的变形、破坏机理及失稳演化机制研究甚少。现有技术中也尚未公开过用于顺层岩质边坡外载作用下的地质力学模型试验。

发明内容

针对现有技术存在的问题和状况，本发明的目的是在于提供了一种用于测试顺层岩质边坡稳定性的地质力学模型试验装置，该装置可为地质力学模型施加水平荷载、竖直荷载以及水平和竖直联合荷载，结构简单，使用方便，可拆卸性强。

本发明的另一个目的是在于提供了一种用于测试顺层岩质边坡稳定性的地质力学模型实验方法，该方法可考虑水平荷载、竖直荷载以及水平和竖直联合荷载作用的顺层岩质边坡稳定性研究。方法易行，加载位置可根据需要适时操作。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于测试顺层岩质边坡稳定性的地质力学模型试验装置，

它包括主框架、支撑脚、滑槽、千斤顶，主框架中的构件和支撑脚相连，滑槽与主框架的构件连接板相连，主框架由横向和纵向构件、加强板、法兰板、和挡板构成，其中构件由工字钢和连接板构成，构件之间采用加强板和法兰板连接，加强板与连接板相连，法兰板分别与工字钢、连接板相连，两个构件之间的法兰板采用螺栓连接，支撑脚位于主框架下部构件两侧，滑槽由横向滑槽和竖向滑槽构成，横向滑槽和竖向滑槽分别位于主框架内部的上侧和左右侧，千斤顶由水平千斤顶和竖向千斤顶构成，水平千斤顶和竖向千斤顶分别放置于竖向滑槽和横向滑槽中。

所述的多个横向构件和纵向构件数量是8-12个。

所述的多个加强板数量是4-6个。

所述的多个法兰板数量是8-12个。

所述的挡板数量是4个。

所述的支撑脚数量是4个。

一种顺层岩质边坡稳定性的地质力学模型实验方法，其步骤是：

(1)据工程项目所在位置的岩质边坡的构造情况和室内模型试验的相似比，将组成边坡的各类结构体和结构面（或软弱夹层）进行相似模拟，制备出满足与原型材料的物理和力学性能相似的各类结构体和结构面（或软弱夹层）的模型材料；