[发明专利]一种滑坡中隧道与抗滑支挡结构相互作用的模型试验系统及方法

权利要求书

1.一种滑坡中隧道与抗滑支挡结构相互作用的模型试验系统，其特征在于：包括滑坡结构（1）、隧道结构（2）、抗滑支挡结构（3），模拟荷载加载系统和测试元件（4），所述隧道结构（2）设置于滑坡结构（1）的内部，所述抗滑支挡结构（3）设置于滑坡结构（1）上，用于降低滑坡结构（1）移动对隧道结构（2）产生的作用力和加固隧道结构（2）；所述模拟荷载加载系统设置于滑坡结构（1）上，用于模拟对滑坡结构（1）产生作用力；所述测试元件（4）分别设置于滑坡结构（1）、隧道结构（2）和抗滑支挡结构（3）上，用于监测隧道结构（2）和抗滑支挡结构（3）的受力和变形。

2.根据权利要求1所述的一种滑坡中隧道与抗滑支挡结构相互作用的模型试验系统，其特征在于：所述滑坡结构（1）包括滑体（1a）、滑带（1b）和滑床（1c），所述滑带（1b）设置于滑床（1c）上，所述滑体（1a）设置滑带（1b）上，所述模拟荷载加载系统作用于所述滑体（1a）上。

3.根据权利要求1所述的一种滑坡中隧道与抗滑支挡结构相互作用的模型试验系统，其特征在于：所述测试元件（4）包括水平位移计（4a）、应变片（4b）和土压力计（4c），所述水平位移计（4a）设置于滑体（1a）表面上，所述应变片（4b）分别设置于隧道结构（2）上和抗滑支挡结构（3）上，所述土压力计（4c）分别设置于隧道结构（2）、抗滑支挡结构（3）、滑体（1a）和滑床（1c）上。

4.根据权利要求2所述的一种滑坡中隧道与抗滑支挡结构相互作用的模型试验系统，其特征在于：所述模拟载荷加载系统为设置于滑体上的千斤顶（5）或堆载装置（6）。

5.根据权利要求2所述的一种滑坡中隧道与抗滑支挡结构相互作用的模型试验系统，其特征在于：所述模拟载荷加载系统为采用开挖方式改变滑体（1a）形态。

6.根据权利要求3或4任一所述的一种滑坡中隧道与抗滑支挡结构相互作用的模型试验系统，其特征在于：所述隧道结构（2）轴线与滑床（1c）轴线平行设置，且所述抗滑支挡结构（3）与隧道结构（2）固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种滑坡中隧道与抗滑支挡结构相互作用的模型试验系统，其特征在于：所述隧道结构（2）的拱顶部位（7）上设有应变片（4b）和土压力计（4c），且所述应变片（4b）和土压力计（4c）均从隧道结构（2）的洞口沿隧道结构（2）的轴线延伸方向布置。

8.根据权利要求3或4任一所述的一种滑坡中隧道与抗滑支挡结构相互作用的模型试验系统，其特征在于：所述隧道结构（2）轴线与滑床（1c）轴线相交设置，所述抗滑支挡结构（3）设置于隧道结构（2）和模拟载荷加载系统之间。

9.根据权利要求8所述的一种滑坡中隧道与抗滑支挡结构相互作用的模型试验系统，其特征在于：所述隧道结构（2）上靠近模拟载荷加载系统一侧设有应变片（4b）和土压力计（4c），且所述应变片（4b）和土压力计（4c）均从隧道结构（2）的洞口沿隧道结构（2）的轴线延伸方向布置。

10.一种滑坡中隧道与抗滑支挡结构相互作用的模拟试验方法，采用如权利要求1-9任一所述的一种滑坡中隧道与抗滑支挡结构相互作用的模型试验系统，其特征在于：试验方法包括以下步骤：

步骤一、根据模型的缩尺比例，预制隧道结构（2）和抗滑支挡结构（3），选择模拟荷载加载方式；

步骤二、根据隧道结构（2）轴线和滑床（1c）轴线的位置关系，确定抗滑支挡结构（3）在滑床（1c）上的设置位置后，安装抗滑支挡结构（3），并在滑床（1c）上分层填筑滑带（1b）和滑体（1a）形成滑坡结构（1）；

步骤三、根据隧道结构（2）轴线和滑床（1c）轴线的位置关系，确定测试元件（4）在滑坡结构（1）、隧道结构（2）和抗滑支挡结构（3）上的检测位置后，布设测试元件（4）；

步骤四、将测试元件（4）接入采集仪，采集仪调零校准后，进行模拟荷载加载；

步骤五、模拟荷载采用分级加载，测试数据稳定后方可进行下一级荷载，直至加载完成。