[发明专利]一种可变角度的降雨滑坡模型试验设备

说明书

本发明涉及一种可变角度的降雨滑坡模型试验设备，属于岩土工程技术领域。它由模型槽、降雨系统支架、下部支撑架和液压升降系统构成，所述模型槽上设有透明观测窗，模型槽内填筑边坡缩尺模型，模型槽位于降雨系统支架和下部支撑架之间，模型槽与下支撑架之间通过铰支座连接，连接处设有量角器，雨水回收装置通过降雨支架连接的防水薄膜收集洒落到模型槽外的雨水并连接软管流至下部的集水槽。本发明便于移动和拆卸组装，自带防雨和雨水回收装置，可控制降雨条件下坡体的排水条件，能够实现边坡模型在不改变初始形状的情况下实现不同坡度下滑坡模型试验，从而减少了因模型形状改变和传感器布设变化等因素对试验结果的影响。

技术领域

本发明涉及一种可变角度的降雨滑坡模型试验设备，属于岩土工程技术领域。

背景技术

在引起滑坡的诸多外部因素中，降雨和水的作用在很大程度上是诱发滑坡发生的最主要因素。针对大气降雨下的斜坡监测研究与滑坡预报具有滞后性，缺乏真实完整的现场实测资料，无法较真实的反映出坡体失稳破坏特征，现场原型试验条件不受人为控制，造价比较昂贵，而模型试验容易控制试验条件，试验相对容易实现，具有良好的重复性和可操作性，且和数值模拟相比更能真实再现岩土工程结构物间相互作用的性状。因此通过模型试验深入研究边坡滑动特征与机理，揭示边坡失稳的影响因素，具有非常重要的理论意义和实际应用价值。

在现有的相关发明，如“降雨滑坡试验用通用模型槽装置(授权公告号：CN202631519U，授权公告日：2012.12.26)”和“一种岩土工程滑坡模型试验箱(申请公告号：CN109507390A，申请公告日：2019.03.22)”都只是单一固定式模型箱，无法实现对角度的调节；“一种可调节滑坡坡角的滑坡模型试验箱(授权公告号：CN206532508U，授权公告日：2017.09.29)”，该专利由于角度调节机构均位于推车的内腔中，因此在填装滑坡体后，滑坡体的细颗粒物会阻塞调节机构，后续使用时调节不便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有降雨滑坡模型试验设备存在的缺点和不足，针对以上以往的滑坡模型试验装置无法实现方便快捷调节角度的现状，提出一种可变角度的降雨滑坡模型试验设备。该设备可以在不改变边坡模型初始形状的情况下实现不同坡度下滑坡模型试验，从而减少了因模型形状改变和传感器布设变化等因素对试验结果的影响，且可调节范围大，精度高。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种可变角度的降雨滑坡模型试验设备，包括模型槽、液压升降系统、降雨系统支架和下部支撑架，所述模型槽呈盒体状，模型槽前后壁面上分别设有观测窗，模型槽中填筑有边坡缩尺模型，模型槽右侧壁板通过螺栓与槽体连接，模型槽底板上设有对称模型槽铰支座，模型槽铰支座位于右侧壁板一侧，模型槽位于降雨系统支架和下部支撑架之间，降雨系统支架呈框架结构，模型槽与降雨系统支架结合处设置有沿降雨系统支架外周边的条形接雨槽，降雨系统支架与模型槽之间固定连接，模型槽与下部支撑架结合处设有集水槽，条形接雨槽与集水槽之间连接有软管，集水槽下方设置水桶，下部支撑架与模型槽铰支座之间铰连接，在模型槽铰支座处固定设置有量角器。

所述液压升降系统包括千斤顶、控制柜、液压站和量角器，液压升降系统设置在下部支撑架内，千斤顶通过支座固定在下部支撑架的底板上，千斤顶通过管道连接液压站，液压站连接控制柜，量角器固定在模型槽铰支座处。

所述模型槽右侧壁板下方设有泄水口，泄水口前方设有挡水板，挡水板高度高于泄水口的高度。

所述模型槽铰支座调节角度为0°-60°，调节精度1°。

由于采用以上技术方案，本发明具有如下显著优点：

1本发明通过模型槽与下支撑架采用铰连接，使得模型箱可以实现0-60°的角度变化，且调节精度较高，使边坡试验模型在不改变初始形状的情况下实现不同边坡坡度滑坡模型试验，从而减少了因模型形状改变和传感器布设变化等因素对试验结果的影响。