[发明专利]用于岩土工程边坡多向加载的试验装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种用于岩土工程边坡多向加载的装置。 

背景技术

边坡是指岩体、土体在自然重力作用或人为作用而形成一定倾斜度的临空面，边坡的分类有多种，按成因分类，可分为人工边坡和自然边坡；按地层岩性分类，可分为土质边坡和岩质边坡；按使用年限分类，可分为永久性边坡和临时性边坡。随着岩土工程的发展，边坡问题已成为工程界普遍面临的问题，对边坡的影响因素中，需要对不同加载条件下边坡稳定性进行分析，边坡加载的主要方式有竖直加载，水平加载，倾斜加载，水荷载等，而边坡的稳定性变化往往是由于多种荷载条件共同作用引起的，因此多种加载条件下边坡稳定性的分析尤为关键。 

现有技术的岩土工程的分析与试验装置较为简单，重物加载，存在的问题是，单一倾斜加载的模型试验装置不能满足多荷载共同作用试验的需要，无法对综合作用下的边坡破坏做出合理的分析和解释，试验的效率、准确性及实用性都比较低。 

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的上述不足，提供了一种用于岩土工程边坡多向加载的试验装置及方法；满足了试验需要，实用性、综合性强，方便了试验操作，提供了试验的效率、准确性。 

本发明的目的是采用下述技术方案实现的： 

一种用于岩土工程边坡多向加载的试验装置，包括钢框架、转轴支撑、水平加载千斤顶、竖直加载千斤顶、倾斜加载千斤顶，所述钢框架与转轴支撑连接，钢框架内底部设有边坡底部支撑板，钢框架一侧设有边坡竖直挡墙，水平加载千斤顶一端与水平加载反力墙连接、另一端与边坡竖直挡墙连接，以提供水平压力推动边坡竖直挡墙，对边坡水平加载，水平加载反力墙与支撑座连接，边坡竖直挡墙底部与边坡底部支撑板上表面配合；竖直加载千斤顶与钢框架上方的垂直加载反力架连接、以提供向下的竖直力对边坡进行竖直加载；边坡底部支撑板一端与转轴支撑铰接、能够相对转动，另一端与倾斜加载千斤顶连接，在倾斜加载千斤顶作用下、使边坡整体倾斜进行倾斜加载试验。 

钢框架的前后左右四面设有玻璃板护栏，玻璃板护栏上设有可视化玻璃，玻璃面带有刻度。所述玻璃板的安置使试验过程可视化，玻璃板上待遇刻度可清晰观察振动扰动后坡面的 变化情况。 

边坡竖直挡墙底端安置挡墙滚动滑轮，滚动滑轮与边坡底部支撑板配合，在水平方向相对滑动，减少移动阻力、以便对坡体水平施压。 

边坡底部支撑板为钢板。 

一种利用种用于岩土工程边坡多向加载的装置试验的方法，包括以下步骤： 

1）将可视化玻璃安置在钢框架前后左右周围四面，用玻璃板护栏固定； 

2）水平千斤顶预加压，将边坡竖直挡墙固定，砌筑边坡土体，同时将监测元件埋入土体相应位置； 

3）操作水平加载千斤顶、竖直加载千斤顶、倾斜加载千斤顶，实现竖直加载、水平加载及倾斜加载； 

4）根据监测元件的示数变化，记录不同加载方式下，边坡土体坡顶坡面坡脚等处的应力、应变变化，并记录坡体破坏时、各参数指标峰值，在不同加载方式下做综合对比，得出规律性结论。 

所述监测元件为应变砖、或位移传感器、或压力盒。 

本发明的有益效果： 

1.结构简单、使用可靠，实用性、综合性强，方便试验操作，试验的效率、准确性高，适应综合试验需要； 

2.带刻度的玻璃板实现了边坡试验全过程的可视化、清晰观测坡面的变化情况； 

2.水平和竖直方向的千斤顶能够对边坡体进行双向加载； 

4.边坡底部钢板一端通过轴承与装置底座铰接、相对转动，另一端安置倾斜加载千斤顶、可使边坡整体倾斜进行倾斜加载试验； 

5.通过监测参数综合分析对比的方法，进行多种荷载条件下的边坡稳定性综合分析，准确实用、先进，操作简洁。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图； 

图2是图1不同侧面的结构示意图； 

 

其中，1、钢框架；2、玻璃板护栏；3、竖直加载反力架；4、边坡土体；5、竖直加载千斤顶；6、边坡竖直挡墙；7、挡墙滚动滑轮；8、倾斜加载千斤顶；9、转轴支撑；10、支撑三脚架；11、水平加载千斤顶；12、水平加载反力墙；14边坡底部支撑板。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。