一種牽引式滑坡物理模型試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地質(zhì)災(zāi)害模型試驗的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種牽引式滑坡物理模型試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]滑坡是僅次于地震的一大地質(zhì)災(zāi)害，滑坡現(xiàn)象是一個發(fā)展變化的過程，研究它的發(fā)展變化過程，不僅是認識它的規(guī)律，更重要的是為了有效的防治滑坡;滑坡的破壞類型多種多樣，按其受力特點主要可以分為牽引式滑坡和推移式滑坡等;牽引式滑坡一般是斜坡前緣由于侵蝕或者人工開挖等導(dǎo)致局部失穩(wěn)，隨著變形的發(fā)展，使后緣支撐削弱甚至臨空，后緣以后的斜坡體也產(chǎn)生變形失穩(wěn)而出現(xiàn)新的滑動，從而導(dǎo)致滑坡體逐步向后向上發(fā)展，最終貫通為大型滑坡體;尤其在庫區(qū)運行期間，水位的變動及降雨作用下，會產(chǎn)生大量的牽引式滑坡。因此，進行牽引式滑坡的深入研究非常有必要，而室內(nèi)模型試驗又是研究牽引式滑坡機理的重要手段，為確定牽引式滑坡有效加固措施及合理的設(shè)計推力提供有力的依據(jù)。
[0003]在滑坡物理模型試驗過程中，模擬滑坡的真實受力狀態(tài)是還原滑坡實際變形演化過程的關(guān)鍵，現(xiàn)主要采用的模擬滑坡受力狀態(tài)的模型試驗裝置主要有傾斜模型加載裝置、后緣推力模型加載裝置和離心模型加載裝置。然而，雖然這些滑坡模型試驗裝置和試驗方法在一定程度上促進了滑坡問題的研究，但對于現(xiàn)有滑坡物理模型試驗裝置仍存在一定程度的局限或缺陷:
[0004](1)現(xiàn)有滑坡物理模型試驗方法中的后緣推力模型加載裝置相對適用于推移式滑坡的變形演化過程的模擬，而傾斜模型加載裝置和離心模型加載裝置都是通過改變滑坡模型的整體應(yīng)力狀態(tài)而使滑坡模型達到變形破壞;而牽引式滑坡的前部在河流沖刷、人工開挖等的作用下首先變形破壞(類似滑坡前部卸荷作用)，現(xiàn)有方法根本無法實現(xiàn)牽引式滑坡由前緣局部應(yīng)力狀態(tài)的改變到整體應(yīng)力狀態(tài)改變的過程，無法反演牽引式滑坡由前至后逐步變形破壞的過程。
[0005](2)現(xiàn)有滑坡物理模型試驗裝置不能根據(jù)具體要求改變滑坡模型的受力情況，很難滿足一個模型試驗裝置適用于不同的滑坡模型試驗，以至于對不同滑坡模型試驗研制不同的模型試驗裝置，造成很大的經(jīng)濟浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述存在的問題，提供一種牽引式滑坡物理模型試驗裝置，通過模型框架的準確穩(wěn)定升降，以模擬滑坡不同部位的應(yīng)力狀態(tài)，實現(xiàn)牽引式滑坡的準確再現(xiàn)模擬。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種牽引式滑坡物理模型試驗裝置，其特征在于，包括底座、框架和升降機構(gòu)，所述框架包括前槽、后槽和支撐座，所述前槽和后槽的內(nèi)側(cè)通過銷軸相鉸接，所述銷軸兩端通過支撐座固定于所述底座的水平面上，所述升降機構(gòu)安設(shè)于底座水平面上，分別與前槽和后槽的底部相連。
[0008]按上述方案，所述升降機構(gòu)包括前千斤頂和后千斤頂，所述前千斤頂和后千斤頂?shù)牡撞烤潭ㄓ诘鬃矫嫔希敳糠謩e通過連接塊與所述前槽及后槽底部相連。
[0009]按上述方案，所述前槽和后槽均由底板和兩側(cè)板組成，前槽的外側(cè)設(shè)有前擋板，后槽的外側(cè)設(shè)有后擋板。
[0010]按上述方案，所述前槽和后槽上安設(shè)有角度測斜儀。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:提供一種牽引式滑坡物理模型試驗裝置，解決了以往無法開展?fàn)恳交率覂?nèi)模型試驗的短板，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，無需分別制作不同角度的加載裝置，通過升降機構(gòu)調(diào)節(jié)框架角度，以適用各類滑動面傾角的牽引式滑坡模型試驗，節(jié)約裝置研制的時間和成本，該裝置整體穩(wěn)定性好、耐用性好、可重復(fù)利用，實現(xiàn)牽引式滑坡多組平行試驗的目的，增加滑坡試驗的對比性，應(yīng)用前景廣闊，經(jīng)濟效益顯著。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明一個實施例的側(cè)視圖。
[0014]圖3為本發(fā)明一個實施例的俯視圖。
[0015]其中:1-底座，2-前槽，3-后槽，4-支撐座，5-前千斤頂，6_后千斤頂，7_連接塊，8_前擋板，9-后擋板，10-角度測斜儀。
【具體實施方式】
[0016]為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0017]如圖1-3所示，一種復(fù)合式滑坡物理模型試驗裝置，包括底座1、框架、升降機構(gòu)和推力加載機構(gòu)，框架包括前槽2、后槽3和支撐座4，前槽和后槽的內(nèi)側(cè)通過銷軸相鉸接，銷軸兩端通過支撐座固定于底座的水平面上，升降機構(gòu)安設(shè)于底座水平面上，分別與前槽和后槽的底部相連。
[0018]升降機構(gòu)包括前千斤頂5和后千斤頂6，前、后千斤頂?shù)牡撞烤潭ㄓ诘鬃矫嫔?，頂部分別通過連接塊7與前槽及后槽底部相連，前槽和后槽上安設(shè)有角度測斜儀10，可通過千斤頂?shù)纳炜s量，自動化精確控制滑坡物理模型的框架的傾角，通過角度測斜儀實現(xiàn)對前、后槽升降的連續(xù)、穩(wěn)定控制，還可以實時記錄框架前、后槽的升降角度。
[0019 ]前槽和后槽均由底板和兩側(cè)板組成，前槽的外側(cè)設(shè)有前擋板8，后槽的外側(cè)設(shè)有后擋板9，前槽和后槽可繞框架銷軸上下轉(zhuǎn)動，并且前槽和后槽同一側(cè)的側(cè)板在轉(zhuǎn)動過程中緊密貼合并互不影響，便于實現(xiàn)滑坡加卸載操作。
[0020]采用本發(fā)明進行牽引式滑坡變形破壞過程的研究，其工作步驟為:
[0021]1、滑坡模型的設(shè)計:根據(jù)研究工作的需求，由相似原理概化滑坡相似模型，通過升降機構(gòu)調(diào)節(jié)滑坡模型的滑動面角度，并以相似材料配備及制作滑坡模型；同時，在滑坡模型的內(nèi)部及外部布設(shè)應(yīng)力、位移等相應(yīng)的監(jiān)測設(shè)備；
[0022]2、試驗受力控制:通過前千斤頂?shù)拈L度回縮使得前槽繞銷軸連續(xù)且穩(wěn)定向下轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角度由角度測斜儀實時監(jiān)測記錄;模擬牽引式滑坡的前部逐步卸載、由前至后依次變形的過程，達到變形過程與實際相符，實現(xiàn)牽引式滑坡變形演化過程的研究；
[0023]3、數(shù)據(jù)采集和處理:通過相關(guān)的數(shù)據(jù)采集儀采集所需要的數(shù)據(jù)，例如土壓力、滑坡內(nèi)部(表面)位移、孔隙水壓力、溫度等。
[0024]4、試驗結(jié)束:釋放升降機構(gòu)，回收相關(guān)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備并移除破壞后的滑坡模型，清洗模型試驗框架。
[0025]本發(fā)明通過升降機構(gòu)對前槽和后槽升降調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)牽引式滑坡受力與實際邊界條件相符合，滑坡受力大小和方向連續(xù)、精確可調(diào)，且加卸載過程穩(wěn)定，適用于牽引式滑坡的變形破壞過程物理模型試驗的要求，并可以重復(fù)利用。在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變形均屬于本發(fā)明及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種牽引式滑坡物理模型試驗裝置，其特征在于，包括底座、框架和升降機構(gòu)，所述框架包括前槽、后槽和支撐座，所述前槽和后槽的內(nèi)側(cè)通過銷軸相鉸接，所述銷軸兩端通過支撐座固定于所述底座的水平面上，所述升降機構(gòu)安設(shè)于底座水平面上，分別與前槽和后槽的底部相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牽引式滑坡物理模型試驗裝置，其特征在于，所述升降機構(gòu)包括前千斤頂和后千斤頂，所述前千斤頂和后千斤頂?shù)牡撞烤潭ㄓ诘鬃矫嫔?，頂部分別通過連接塊與所述前槽及后槽底部相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牽引式滑坡物理模型試驗裝置，其特征在于，所述前槽和后槽均由底板和兩側(cè)板組成，前槽的外側(cè)設(shè)有前擋板，后槽的外側(cè)設(shè)有后擋板。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牽引式滑坡物理模型試驗裝置，其特征在于，所述前槽和后槽上安設(shè)有角度測斜儀。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種牽引式滑坡物理模型試驗裝置。該裝置包括底座、框架和升降機構(gòu)，框架包括前槽、后槽和支撐座，前槽和后槽的內(nèi)側(cè)通過銷軸相鉸接，銷軸兩端通過支撐座固定于底座的水平面上，升降機構(gòu)安設(shè)于底座水平面上，分別與前槽和后槽的底部相連。本發(fā)明可以方便、準確地調(diào)節(jié)牽引式滑坡模型的角度，并能夠準確對牽引式滑坡受力狀態(tài)進行控制，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，實現(xiàn)牽引式滑坡多組平行試驗的目的，增加滑坡試驗的對比性。
【IPC分類】G01N33/24
【公開號】CN105486841
【申請?zhí)枴緾N201511020494
【發(fā)明人】譚福林, 胡新麗, 張玉明, 章涵, 何春燦, 金林, 王強, 周昌
【申請人】中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月30日