[发明专利]水动力型滑坡变形机理研究的室内模型试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种水动力型滑坡变形机理研究的室内模型试验装置及方法，包括箱体；所述箱体的顶部设置有降雨支架；所述降雨支架的顶端安装有水管；所述水管连接至储水箱；所述箱体顶部对应的水管上设置有喷嘴；所述喷嘴和储水箱之间的水管上设置有抽水泵；所述箱体的侧壁上设置有进水管与排水管；所述箱体内设置有滑床和刻度尺；所述滑床上设置有滑体；所述滑体内埋设有土压力传感器、孔隙水压力传感器和位移传感器；与滑体相对的箱体外侧设置有摄像机。本发明可以对库区滑坡的变形破坏机理做深入的研究，且人工降雨部分由螺栓进行固定，易于拆卸，同时可以进行高度调整，使得适用的场景大大增多。

技术领域

本发明属于室内地质灾害模型试验领域，具体涉及一种用于水动力型滑坡变形机理研究的室内模型试验装置。

背景技术

我国是一个水利大国，水库分布较为丰富，但水库常建在高山峡谷中，地质构造复杂，落差较大，这种特殊的地形特点给坡体的滑动提供了潜在的有利条件。同时大多数库区水资源丰富，水动力型因素例如降雨与库水位变化对于滑坡特别是堆积体滑坡的影响最大，严重危害人民生命财产安全，因此对水动力型滑坡进行机理分析，能够为滑坡稳定性分析以及灾害防治方面提供理论依据。

室内滑坡模型试验是属于地质灾害模型中的一种，也是最常见的用于研究滑坡变形破坏机理的有效手段，通过测量模型的土压力、孔隙水压力、位移等参数变化以及摄像机图像能够直观地分析判断滑坡体失稳破坏前的发展历程。

然而现有的室内模型试验便携性较差，运输能力较弱，且人工降雨支架多与模型箱分离，或者直接固定在模型箱上面，其受场地净空高度限制影响较大，不易于拆卸，使得试验进行较为困难。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的在于提供一种用于水动力型滑坡变形机理研究的室内模型试验装置，以解决现有技术中存在的运输性差的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种室内模型试验装置，包括箱体；所述箱体的顶部设置有降雨支架；所述降雨支架的顶端安装有水管；所述水管连接至储水箱；所述箱体顶部对应的水管上设置有喷嘴；所述喷嘴和储水箱之间的水管上设置有抽水泵；所述箱体的侧壁上设置有进水管与排水管；所述箱体内设置有滑床和刻度尺；所述滑床上设置有滑体；所述滑体内埋设有土压力传感器、孔隙水压力传感器和位移传感器；与滑体相对的箱体外侧设置有摄像机。

进一步的，所述喷嘴和抽水泵之间的水管上设置有分水阀和流量计。

进一步的，所述进水管上设置有阀门和流量计；所述进水管连接至储水箱；所述进水管的阀门和储水箱之间设置有抽水泵。

进一步的，所述排水管上设置有阀门、流量计与滤网；所述排水管连接有储水箱。

进一步的，所述箱体包括水平杆、竖向杆和连接件；多个所述水平杆和竖向杆通过连接件连接组成箱体；所述箱体内部的中部设置有中部撑杆。

进一步的，所述箱体的四周围有钢化玻璃；所述钢化玻璃通过钢化玻璃挡板固定在箱体上。

进一步的，所述箱体放置在承重底板上；所述承重底板的底部安装有带刹脚轮。

进一步的，所述箱体的顶部设置有特殊连接件；所述特殊连接件上安装有螺栓连接杆；所述螺栓连接杆的顶部安装降雨支架。

进一步的，所述摄像机连接有电脑；所述电脑还连接有采集器；所述采集器同时连接土压力传感器、孔隙水压力传感器和位移传感器。

一种室内模型试验方法，

将降雨支架和箱体的四周密封；

打开喷嘴，通过喷嘴模仿降雨过程；

获取降雨过程中的雨强，雨强稳定至设计工况时，敞开箱体的顶部；