[发明专利]一种可模拟真实地貌的边坡模型试验设备

说明书

本发明公开了一种可模拟真实地貌的边坡模型试验设备，包括底座、模拟山体、模拟试验体、模拟边坡、可升降支架和可滑移导轨，可升降支架的一端与模拟边坡的上端铰接，另一端与底座铰接，模拟边坡的下端与可滑移导轨滑接，模拟边坡可拆式安装在模拟边坡上，模拟边坡上设置用于调整边坡的粗糙程度的粗糙调整块。本发明不仅可以实现真实地貌还原，还可拆卸重组，从而改变不同地貌，延续性强。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体涉及一种可模拟真实地貌的边坡模型试验设备。

背景技术

全世界每年因地质灾害而引起巨大的经济和财产损失，对地质灾害的研究及防控有其必要性。目前研究滑坡、泥石流以及堆积体滚落滑移等地质灾害的手段包括：数值法、试验法、理论计算法。试验法包括现场试验和室内试验，尤其以室内模型试验运用最广，结果更具有说服力。

在孤石滚落、堆积体滑移、泥石流等模拟模型试验中，现有模型在制作过程中，很少考虑真实地形，一方面，真实地形的模型制作一般通过混凝土浇筑或者3D打印，这种方法制作的真实地形模型不具备变通性，即浇筑完成后只能表征一种特定地貌，若需要改变模型地貌则之前的模型就会作废，而制作新的模型需要大一定的经济及人力支撑，这种方法一定程度上存在浪费和不可延续性。另一方面，由于还原真实地貌困难，很多模型试验中不再考虑真实地貌，这种试验的试验结果一定程度上相对还原真实地貌的模型试验结果准确性较差。再者，通过3D打印或者浇筑的模型，其模型地貌不可破坏，因此在布置监测元件或者仪器的时候只能选择布置在模型表面，则仪器数据线布置或者仪器本身占用体积均可能影响试验结果的准确性。

发明内容

本发明目的在于提供一种可模拟真实地貌的边坡模型试验设备，以主要解决上述问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种可模拟真实地貌的边坡模型试验设备，包括底座、模拟山体、模拟试验体、模拟边坡、可升降支架和可滑移导轨，所述可升降支架的一端与所述模拟边坡的上端铰接，另一端与所述底座铰接，所述模拟边坡的下端与所述可滑移导轨滑接，所述模拟山体可拆式安装在所述模拟边坡上，所述模拟边坡上设置用于调整模拟边坡的粗糙程度的粗糙调整块。

进一步的，所述模拟边坡包括接触面层骨架和模型支撑板，所述接触面层骨架间隔安装在所述模型支撑板的上方，所述接触面层骨架上均布有网孔，不同高度的所述粗糙调整块插接在所述网孔内且通过所述模型支撑板支撑。

进一步的，所述接触面层骨架和模型支撑板之间设置有减震弹簧。

进一步的，所述模拟边坡的下端枢接有导轮，所述导轮与所述可滑移导轨的滑槽配合，所述可滑移导轨与所述底座铰接。

进一步的，所述模拟边坡的两侧安装有透明的钢化玻璃，所述钢化玻璃固接在模型支撑板上。

进一步的，所述模拟边坡的下端设置有用于容纳所述模拟边坡上滑移下来的试验散粒体的兼容性扩展垫层。

进一步的，所述兼容性扩展垫层为钢板层或者帆布层。

进一步的，所述模拟山体由连杆和管接头拼接而成，所述接触面层骨架和模型支撑板之间设置有垫块，所述模拟山体通过螺丝连接所述垫块以固定到所述模拟边坡上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的边坡模型试验设备在框架搭建上，灵活可拆卸，各个构建之间不是采用机械焊接的方式，而是采用螺丝扣件连接的方式，试验完成后可拆卸所有杆件，待下次使用可以重新组装，整体不占用较大空间。

本发明的边坡模型试验设备通过增加可升降支撑和可滑移导轨，再配合兼容性扩展垫层，使试验设备在边坡坡脚控制和边坡模型整体长度方向具备兼容性。

本发明的边坡模型试验设备可采用不同长度的杆件与扣件之间的搭接，来实现对原始地貌构建的兼容性，以适应任何实际地貌缩尺模型的需求。