[发明专利]一种降雨诱发古滑坡复活的离心物理试验模型及试验方法

说明书

本发明公开了一种降雨诱发古滑坡复活的离心物理试验模型及试验方法，属于岩土力学与工程技术领域。该试验模型内的多个孔隙水压力传感器均匀布设在与土工离心机模型箱的长边平行且过土工离心机模型箱中心轴的纵切面上；多个土压力传感器分三排布设，中间的一排位于孔隙水压力传感器所在的直线上，紧挨孔隙水压力传感器，另外两排土压力传感器分别对称布设于孔隙水压力传感器所在直线的前侧和后侧；多个孔隙水压力传感器和土压力传感器均设在滑坡模型的滑体和滑带界面处。本发明还提供了采用上述试验装置的试验方法，本发明采用滑坡离心物理模型试验方法，还原真实重力场，剖析裂缝和降雨耦合作用对古滑坡复活的影响。

技术领域

本发明涉及岩土力学与工程技术领域，具体涉及一种降雨诱发古滑坡复活的离心物理试验模型及试验方法。

背景技术

近十余年来，古滑坡复活的成因机理研究越来越引起国内外学者的重视。人们已经认识到，水是导致古滑坡复活的重要因素，常用降雨强度推算滑坡失稳的可能性，但是水如何渗入滑体内部往往被忽视。对于由土、石混杂堆积构成的古滑坡体而言，降雨从坡表均匀入渗的深度有限，难以诱发深层滑坡。当滑坡表面发育裂缝时，雨水可沿裂缝迅速入渗，增加岩土体的自重，弱化滑体和滑带土强度，同时增加孔隙水压力。这些裂缝常被视为优势入渗通道，它们的深度、连通性和数量直接影响着滑坡体的渗流场和位移场特征及其变化，进而影响滑坡稳定性。

青藏高原东缘是全球古滑坡最为发育的地区，不良的地质构造条件和破碎的岩体结构是古滑坡形成的主要内因，后续的内外动力地质作用会促进古滑坡复活。与一般滑坡相比，古滑坡体的物质组成和结构更加复杂，常表现为由大型崩坡积、冰碛和冰水堆积、古地震堆积物形成的粗细混杂的堆积体，其工程力学行为极为特殊，在渗透变形与介质力学性质弱化联合作用下，古滑坡复活具有典型的应力-渗流-损伤耦合特点。目前对于混杂堆积体的渗透规律尚无一致的结论，一定程度上制约了对古滑坡复活机理和主控因素的认识。为了揭示降雨和裂缝的耦合作用导致古滑坡复活的机理和一般规律。本发明提供一种降雨诱发古滑坡复活的离心物理试验模型及试验方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种降雨诱发古滑坡复活的离心物理试验模型及试验方法。

本发明提供了一种降雨诱发古滑坡复活的离心物理试验模型，包括：

土工离心机模型箱，其一侧面上设有透明可视窗；

滑坡模型，位于所述土工离心机模型箱内，且滑坡的坡长方向与土工离心机模型箱的长边方向一致，所述滑坡模型包括滑床，所述滑床的上斜面处设有滑带，所述滑带上斜面处设有滑体，所述滑体的上表面也为斜坡面；

多个孔隙水压力传感器，均匀布设在与土工离心机模型箱的长边平行且过土工离心机模型箱中心轴的纵切面上，所述多个孔隙水压力传感器均设在滑坡模型的滑体和滑带界面处；用于实时监测试验过程中滑体和滑带界面处的孔隙水压力变化情况；

多个土压力传感器，分三排布设，中间的一排位于孔隙水压力传感器所在的直线上，布设位置紧挨孔隙水压力传感器，另外两排土压力传感器分别对称布设于孔隙水压力传感器所在直线的前侧和后侧，且各排土压力传感器所在直线均与土工离心机模型箱的长边平行；所述多个土压力传感器均设在滑坡模型的滑体和滑带界面处，用于实时监测试验过程中高处土体对土压力传感器所在位置的水平推力。

较佳地，还包括喷淋装置以及支撑架，所述喷淋装置通过支撑架固定于滑坡模型的上方，用于给滑坡模型喷水。

较佳地，喷淋装置还连接有用于计量喷淋装置出水流量的流量计，所述流量计和控制器电连接，所述控制器还电连接有计时器。

本发明还提供了降雨诱发古滑坡复活的离心物理试验模型进行模拟试验的方法，包括以下步骤

S101、滑坡模型的制作