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专利号: 2022105858615
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种水软化型滑坡试验模拟装置,其特征在于,包括:

透明试验箱(1);

岩土体模型,所述岩土体模型设置于所述透明试验箱(1)内,所述岩土体模型包括滑床还原层(2)、滑带还原层(4)和滑体还原层(5),所述滑床还原层(2)设置于所述透明试验箱(1)的底壁,所述滑床还原层(2)的上方依次设置所述滑带还原层(4)和所述滑体还原层(5),所述滑床还原层(2)与所述滑带还原层(4)之间设置有透水层(3);

其中,所述滑床还原层(2)、所述滑带还原层(4)和所述滑体还原层(5)分别为待模拟区域的滑坡经过回溯还原后得到的岩土体所对应的几何相似模型,所述透水层(3)中的水向所述滑带还原层(4)缓慢渗透而发生失稳破坏,透过所述透明试验箱(1)实时观察岩土体模型的截面几何形状;

其中,所述透水层(3)包括无盖盒体(32)和透水石(35),所述无盖盒体(32)上分别设置有注水器(34)和止挡件(33),所述止挡件(33)平行于所述无盖盒体(32)的底壁且间隔设置,所述注水器(34)位于所述止挡件(33)的下方,所述透水石(35)设置于所述止挡件(33)远离所述底壁的一侧;

其中:所述滑床还原层(2)包括多个紧密排列的拼接单元(21),每个所述拼接单元(21)包括伸缩杆(211)、转动板(212)和撑杆(214),所述伸缩杆(211)的一端设置于所述透明试验箱(1)的底壁,所述伸缩杆(211)的另一端设有支撑板(213),所述支撑板(213)与地面平行,所述支撑板(213)的上方铰接有所述转动板(212),所述撑杆(214)沿所述伸缩杆(211)的轴线方向贯穿所述支撑板(213)且与所述转动板(212)抵接,所述支撑板(213)与所述转动板(212)的铰接点和所述撑杆(214)位于所述伸缩杆(211)轴线的两侧,所述撑杆(214)与所述支撑板(213)螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的水软化型滑坡试验模拟装置,其特征在于:所述滑床还原层(2)还包括底轨(6),所述底轨(6)固定设置于所述透明试验箱(1)的底壁,所述伸缩杆(211)远离所述支撑板(213)的一端设置有滑块(215),所述滑块(215)设有开口(216),所述开口(216)卡合于所述底轨(6)上。

3.根据权利要求2所述的水软化型滑坡试验模拟装置,其特征在于:所述底轨(6)包括可拆卸连接的滑轨(61)和阻挡件(63),所述滑轨(61)沿其延伸方向水平设置有滑槽(62),所述滑块(215)设有贯穿的T型槽(217),所述T型槽(217)与所述开口(216)相连通,所述T型槽(217)卡合于所述滑槽(62)内,所述阻挡件(63)卡合于所述滑槽(62)的端口。

4.根据权利要求1所述的水软化型滑坡试验模拟装置,其特征在于:所述注水器(34)设置于所述无盖盒体(32)的底壁。

5.根据权利要求1所述的水软化型滑坡试验模拟装置,其特征在于:所述透水层(3)包括多个相互紧密排列的透水单元(31),每个所述透水单元(31)包括所述无盖盒体(32)和所述透水石(35)。

6.一种水软化型滑坡试验模拟装置的模拟方法,其特征在于,采用如权利要求1‑5任一项所述水软化型滑坡试验模拟装置进行滑坡试验模拟,所述模拟方法包括:采集待试验模拟区域中滑坡中滑床、滑带和滑体的几何参数和物理参数;

分别根据所述几何参数和所述物理参数,得到岩土体模型参数,所述岩土体模型参数是根据所述几何参数进行回溯还原,并按照预设比例缩小或放大后得到的相似比例参数;

根据所述岩土体模型参数分别制作对应的滑床还原层(2)、滑带还原层(4)和滑体还原层(5);

在所述透明试验箱(1)内由下到上依次放置滑床还原层(2)、透水层(3)、滑带还原层(4)和滑体还原层(5),完成搭建好的所述岩土体模型;

向透水层(3)内持续注水,随着透水层(3)内水量的溢出缓慢向滑带还原层(4)渗透,滑带还原层(4)的抗剪切强度持续减弱而发生失稳,致使所述岩土体模型滑坡,并通过透明试验箱(1)观察所述岩土体模型失稳破坏后其截面几何形状的演变过程。

7.根据权利要求6所述的水软化型滑坡试验模拟装置的模拟方法,其特征在于,所述透水层(3)的注水速率为1mL/min~15mL/min。