[发明专利]一种崩塌堆石体失稳破坏模拟装置

说明书

发明公开了一种崩塌堆石体失稳破坏模拟装置，包括模拟箱、底座，在底板的下表面设有两个挂板，每一个挂板上均开有上定位孔、水平孔、下定位孔，沿承载板的周向在其内圆周壁上开有两个弧形槽，卡块滑动设置在弧形槽内，卡块的上端突出于所述弧形槽的上端面，滑动槽的两端分别与两个弧形槽的下端连通，在上顶气缸的输出端上设有顶杆，顶杆的上端铰接设有弹性金属条，在震荡筒的两端端面中部分别开有定位槽，每一个定位槽内均设有驱动气缸，在驱动气缸的输出端上连接有销柱。本方案用于在不同地形地貌条件下的堆积体稳定性的模拟，记录分析相应的实验数据，进而应对不同地形地貌条件下的堆积体来制定相应的措施，减少因堆积体崩塌而导致的损失。

技术领域

本发明涉及堆石体滑塌模拟实验，具体涉及模拟震后次生地质灾害源--崩塌堆石体失稳破坏的室内实验装置，用于地质灾害前兆特征分析及灾变临界状态判断，指导堆石体失稳防护措施的有效实施。

背景技术

我国地震频发的西南地区普遍存在一类次生地质灾害源---崩塌堆石体，通常是山区陡崖危岩群体因强震作用触发崩塌、滑溃，大规模落石于山体坡角堆积而成。崩塌堆石体具有显著的物质组构分异、堆积形态随机、松散堆积亚稳定、滑溃崩塌突发等特征，常给临近人居场所、道路交通及工程建设带来极大的安全隐患。

此类次生地质灾害源受强烈地震触发由不同尺度岩块、松散落石堆积而成，由于堆积体地貌特征、物质组构、堆积形态等空间几何特征常与诱发其失稳破坏的物理力学机制间存在强烈的几何非线性关联，往往致其滑溃前兆极具突发性。由此触发的“二次”地质灾害表现出一系列不同于常规重力环境所致地质灾害的“反常”特征。如强动力的震动破裂机制、长距离抛射与运移机制、高速滑溃失稳机制等，部分灾变机制已远远超出人们现有的认知范畴。

目前国内外对堆积体稳定性的考察分析基本上还局限于土石混合型堆积体、残积体等方面，而且对震后以堆石为主的崩积体二次地质灾害破坏机理的研究并不充分，相关室内实验模拟装置更是寥寥无几。因此急需设计一种装置开展不同地貌特征、不同物质组构、不同堆积形态、不同诱发荷载下的崩塌堆石体失稳破坏室内模拟，定量研究堆石体滑溃前兆特征用于稳定性判别，有效指导并实施防治此类灾害的措施，保障人民生命与财产安全。另外，为了在室内模拟时再现堆石体失稳破坏现象，需人为施加振动荷载，而现有的激振装置大多只能单独实现直线运动轨迹、圆型运动轨迹以及往复式运动轨迹。加之，堆石体所处地形地貌的环境不同决定了其所受振动荷载亦不相同，进一步给激振装置提出了更高的技术要求。现有激振装置多因无法胜任上述要求而导致模拟结果与客观实际相差甚远，实验结果的实际应用价值大打折扣。本发明在这方面做出了有益探索。

发明内容

本发明目的在于提供一种崩塌堆石体失稳破坏模拟装置，用于模拟堆积体在不同震动环境下的崩塌状况。

本发明通过下述技术方案实现：