[发明专利]一种冻融对顺层岩质边坡变形影响的模型试验装置及方法

说明书

本发明涉及一种冻融对顺层岩质边坡变形影响的模型试验装置及方法，包括倾斜设置的U型坡台，所述U型坡台位于水平高端的一端的底部设有千斤顶，所述U型坡台位于水平低端的一端活动连接有缓冲平台，所述缓冲平台上设有排水孔；所述U型坡台的周边设有加热装置；所述U型坡台的两侧板的顶部均设有轨道，两个所述轨道上均设有多个滑动座，两个所述轨道上的所述滑动座一一对应通过横梁连接，所述横梁上设有多个百分表，本发明能有效改善现有装置不能调整顺层岩质边坡坡角、不能模拟冻融作用对顺层岩质边坡作用等问题，操作方便、监测直观等优点，对指导寒区顺层岩质边坡稳定性评价及处治具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种冻融对顺层岩质边坡变形影响的模型试验装置及方法，属于地质工程领域，特别是冻融循环作用对顺层岩质边坡变形影响的试验方法，适用于分析我国寒冷地区的顺层岩质边坡变形破坏机理及稳定性研究。

背景技术

顺层岩质边坡稳定性问题是山区铁路建设过程常见的工程地质问题之一，也是铁路施工人员密切关注的重要问题之一。在我国北方地区，由于铁路修建周期长，已开挖的顺层岩质边坡往往要经过多次反复冻融作用，由于冻胀作用对顺层岩质边坡变形及稳定性的影响机理较为复杂，且无类似边坡工程变形特征及稳定性评价的经验可供借鉴，因此研究冻融对顺层岩质边坡变形影响成为一个急需解决的问题。采用物理模拟试验模型研究冻融作用对顺层岩质边坡变形的影响，具有操作方便、监测直观等优点，对指导岩质边坡稳定性评价及工程处治具有重要意义。

目前，关于冻融作用对顺层岩质边坡变形影响的模型试验装置及试验方法的研究相对较少，大部分为天然状态、降雨状态或开挖状态下顺层岩质边坡稳定性的影响研究。如中国实用新型专利“顺层岩质边坡滑移试验系统”(授权公告号：CN204882545U，授权公告日：2015.12.16)，提供了一种顺层岩质边坡滑移试验系统。如中国实用新型专利“顺层岩质边坡轻型加固构造”(授权公告号：CN201099861Y，授权公告日：2008.8.13)，公开了一种顺层岩质边坡轻型加固构造，它包括在坡面上成排、成列布设的抗剪锚杆，各抗剪锚杆由锚孔穿入稳定基岩内且与之锚固连接，设置于坡面上的连接构件与各抗剪锚杆的外锚头固定连接。中国发明专利“一种岩堆边坡冻融循环作用变形物理模型试验装置及试验方法”(授权公告号：CN104807975B，授权公告日：2016-8-17)，公开了一种岩堆边坡冻融循环作用变形物理模型试验装置及试验方法，适应于我国北方极寒地区的岩堆边坡变形破坏机理分析及稳定性研究。

目前，已有顺层岩质边坡模型试验中，未考虑冻融作用对顺层岩质边坡的影响，且不能调整岩质边坡的坡角，故不能开展冻融特殊工况对顺层岩质边坡变形破坏的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种冻融对顺层岩质边坡变形影响的模型试验装置及方法，能有效改善现有装置不能调整顺层岩质边坡坡角、不能模拟冻融作用对顺层岩质边坡作用等问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种冻融对顺层岩质边坡变形影响的模型试验装置，包括倾斜设置的U型坡台，所述U型坡台位于水平高端的一端的底部设有用于升降所述U型坡台的千斤顶，所述U型坡台位于水平低端的一端活动连接有用于打开或关闭所述U型坡台端部的缓冲平台，所述缓冲平台上设有贯穿所述缓冲平台的排水孔；所述U型坡台的周边设有加热装置；所述U型坡台的两侧板的顶部均设有沿所述U型坡台的两侧板长度方向延伸的轨道，两个所述轨道上均设有多个可沿所述轨道长度方向滑动且可固定在所述轨道上的滑动座，两个所述轨道上的所述滑动座一一对应通过横梁连接，所述横梁上设有多个百分表。

本发明的有益效果是：本发明能有效改善现有装置不能调整顺层岩质边坡坡角、不能模拟冻融作用对顺层岩质边坡作用等问题，操作方便、监测直观等优点，适用于在东北地区模拟冻融对顺层岩质边坡变形影响的物理模拟实验，对指导寒区顺层岩质边坡稳定性评价及处治具有重要意义。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述横梁为金属横梁，所述百分表通过电磁铁固定在所述横梁上。