[发明专利]箱式滑坡模型试验系统

说明书

本发明涉及一种箱式滑坡模型试验系统，包括滑坡模型箱，滑坡模型箱内设有模型坡体和水作用模拟单元；水作用模拟单元包括设于模型坡体与滑坡模型箱的侧板之间的渗流箱，渗流箱朝向模型坡体一侧的板面上开设有若干渗水孔；渗流箱与模型坡体之间还夹设有石笼布水层，石笼布水层与渗流箱相贴并覆盖所有渗水孔，模型坡体与石笼布水层相贴以便通过石笼布水层的水渗入其内部；模型坡体内埋设有若干孔隙水压传感器。本发明通过水作用模拟单元，可以模拟多种状态，如灌溉、降雨、地下水渗流等状态下的滑坡地质灾害机理，并且通过压力调控，可精确模拟高水压作用下的滑坡地质灾害机理。

技术领域

本发明属于物理方法测量测试地面材料技术领域，具体涉及一种箱式滑坡模型试验系统。

背景技术

滑坡会导致道路毁坏、房屋倒塌、形成堰塞湖等灾害，造成巨大的生命财产损失，是最主要的地质灾害之一。

采用加载滑坡模型试验是研究滑坡机理的有效方法。现有技术中也有相关研究，如CN103308663A、CN106885894A、CN107490668A、CN108279296A、CN207675761U、CN108918828A、CN109507390A，提供了对滑坡模型试验箱体结构、滑坡面结构、冻融滑坡等单体构件进行完善的信息；也有如CN1584542A、CN109208656A、CN207488288U、CN107807223A、CN105842418A、CN105510556A、CN102331489A，提供了采用各种检测器件对部分模拟环境进行对应监控测量的研究信息。但目前加载滑坡模型试验仍存有如下不足和缺点：

①模拟地下水水位或水压上限值受限于滑坡模型的高度，不能经济有效地模拟较大水压范围[0kPa～800kPa（水位下0m～80m处）]的地下水作用；

②不能模拟季节性冻融对坡体滑坡、对水作用下边坡或滑坡的失稳破坏的影响试验。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种箱式滑坡模型试验系统，避免目前模拟水作用对滑坡地质灾害的机理研究受限的问题，取得可进行有效模拟水作用和冻融作用下的滑坡模型试验的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

箱式滑坡模型试验系统，包括滑坡模型箱，所述滑坡模型箱内设有作为试验对象的模型坡体和水作用模拟单元；所述水作用模拟单元包括设于模型坡体与滑坡模型箱的侧板之间的渗流箱，渗流箱朝向模型坡体一侧的板面上开设有若干渗水孔；渗流箱与模型坡体之间还夹设有石笼布水层，所述石笼布水层与渗流箱相贴并覆盖所有渗水孔，所述模型坡体与石笼布水层相贴以便通过石笼布水层的水渗入其内部；所述模型坡体内埋设有若干孔隙水压传感器。

进一步完善上述技术方案，所述渗流箱连接位于滑坡模型箱外的储水箱，储水箱连接供压单元。

进一步地，所述供压单元为空压机，空压机连接气压控制器，气压控制器连接储水箱。

进一步地，所述模型坡体堆砌在滑坡模型箱的底板上，所述模型坡体的一个侧面放坡为自由的斜坡面，所述模型坡体的其它侧面受限于滑坡模型箱的侧板以使模型坡体的垂直于斜坡面的截面呈直角梯形；所述石笼布水层的形状与模型坡体的相应侧面相对应。

进一步地，所述渗流箱位于模型坡体的与斜坡面相对的一侧。

进一步地，所述渗流箱与滑坡模型箱为一体结构，渗流箱朝向模型坡体一侧的板面形成为滑坡模型箱对应侧的侧板。

进一步地，所述石笼布水层包括钢丝网笼，所述钢丝网笼的厚度为4～8cm，孔径为0.8～1.3mm，内部填充满粒径为1.5～3mm的砾石。