[发明专利]模拟库水对岸坡侵蚀破坏的试验装置

说明书

本发明提供的一种模拟库水对岸坡侵蚀破坏的试验装置，包括岸坡模型模块、设置在岸坡模型模块模拟边坡一侧坡面的水位调节模块和设置在岸坡模型模块上用于监测岸坡模型模块坡内应力、坡内变形及孔隙水压力情况的监测模块；本发明结构简单、安装简便、操作方便，能对库水位升降、流动作用下滑坡进行模拟试验，能研究库区水位冲刷、软化以及渗流耦合作用下的坡岸侵蚀破坏研究。

技术领域

本发明涉及室内滑坡物理模型试验所用库水位升降、流动技术领域，具体涉及一种模拟库水对岸坡侵蚀破坏的试验装置。

背景技术

库区滑坡的突出特点和库水的作用是密切相关的，这是目前库岸滑坡研究中最备受关注的部分。尤其是在库区边坡中，蓄水之前大多数边坡都处于稳定状态中，蓄水之后水位太高，之后由于库水位的反复涨落、持续冲刷以及渗流作用下，边坡坡岸遭受侵蚀破坏，导致滑坡。鉴于库水对坡岸侵蚀破坏的影响，对库区水位冲刷、软化以及渗流耦合作用下的坡岸侵蚀破坏进行研究具有重要意义。

国内外在库水位对滑坡影响的研究集中在库水位升降与滑坡稳定性的相关性、库水位升降对地下水的影响和浸润线确定等方面，而对于库水长期作用下消落带坡体强度及地质结构弱化规律与坡岸稳定性的相关性研究相对较少，能适用于库水冲刷、软化以及渗流耦合作用下的坡岸侵蚀破坏研究的试验装置和方法还没有。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种模拟库水对岸坡侵蚀破坏的试验装置，可用于库区水位冲刷、软化以及渗流耦合作用下的坡岸侵蚀破坏研究。

本发明提供一种模拟库水对岸坡侵蚀破坏的试验装置，包括岸坡模型模块、设置在岸坡模型模块模拟边坡一侧坡面的水位调节模块和设置在岸坡模型模块上用于监测岸坡模型模块坡内应力、坡内变形及孔隙水压力情况的监测模块。

进一步，所述水位调节模块包括设置岸坡模型模块模拟边坡一侧坡面的流水槽，所述流水槽的长度方向平行于岸坡模型模块模拟边坡一侧坡面，且流水槽位于岸坡模型模块模拟边坡一侧下半部分；所述流水槽靠近岸坡模型模块模拟边坡一侧坡面的一侧壁面与岸坡模型模块模拟边坡一侧坡面在同一平面上，且所述流水槽靠近岸坡模型模块模拟边坡一侧坡面的一侧壁面设置有与岸坡模型模块模拟边坡一侧坡面适形匹配的缺口；所述岸坡模型模块模拟边坡一侧坡面的一侧壁面密封设置在缺口内。

进一步，所述流水槽长度方向的两端分别设置有可调节水位高度的进水箱和可调节水位高度的出水箱；所述进水箱的出水端与流水槽长度方向的一端连通，所述出水箱的进水端与流水槽长度方向的另一端连通。

进一步，所述岸坡模型模块背向流水槽的一侧设置有蓄水槽，岸坡模型模块背向流水槽的一侧为蓄水槽的一侧封闭面。

进一步，所述监测模块包括设置于岸坡模型模块内部的应力监测单元、设置于岸坡模型模块内部的应变监测单元、设置于岸坡模型模块内部的孔隙水压力监测单元和控制单元；所述控制单元与应力监测单元连接，用于接收和处理岸坡模型模块内部的应力信号；所述控制单元与应变监测单元连接，用于接收和处理岸坡模型模块内部的应变信号；所述控制单元与孔隙水压力监测单元，用于接收和处理岸坡模型模块内部的孔隙水压力信号。

进一步，还包括支撑模块，所述支撑模块包括设置在岸坡模型模块底部并延伸到蓄水槽底部的钢板、分别设置在岸坡模型模块模拟边坡一侧坡面左右两侧的左钢化玻璃和右钢化玻璃，以及设置在蓄水槽后端一侧的后钢化玻璃；所述左钢化玻璃和右钢化玻璃均延伸到后钢化玻璃与后钢化玻璃密封连接；所述左钢化玻璃所在平面与右钢化玻璃所在平面平行；所述左钢化玻璃延伸到钢板与钢板密封连接，所述左钢化玻璃所在平面垂直于钢板所在平面；所述左钢化玻璃延伸到钢板与钢板密封连接，所述左钢化玻璃所在平面垂直于后钢化玻璃所在平面；所述后钢化玻璃延伸到钢板与钢板密封连接，所述后钢化玻璃所在平面垂直于钢板所在平面。

进一步，所述进水箱的进水端设置有进水泵，所述进水箱中设置有进水液位传感器；所述进水箱的出水端设置有电控出水阀Ⅰ；