[发明专利]一种滑带土流变试验仪以及滑带土流变试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及滑带土土工测试设备领域，具体而言，涉及一种滑带土流变试验仪以及滑带土流变试验方法。

背景技术

滑带土的抗剪强度性质是影响滑带土稳定性的关键因素，对地质工程的设计和施工都具有重要的指导意义。目前获取滑带土抗剪强度性质的主要手段是进行滑带土土工测试，最常用一种方法就是进行直剪试验。常规室内直剪仪由于试验仪器本身尺寸的限制，允许的最大的试样的颗粒粒径不能超过剪切盒尺寸的1/10，在试验过程中往往要剔除粒径较大的颗粒，出现尺寸效应而与实际情况有所出入。大尺寸直剪试验的试样尺寸大、对土体扰动小，采用大型直剪试验可以较好的保留试样级配，从而弱化尺寸效应更接近实际，目前已被普遍使用。

滑带土具有流变特性，其流变特性不仅与所受的应力大小有关，还受到渗流等环境因素的影响。水作为自然界最活跃的因素之一，对滑带土稳定性的影响具有极为重要的作用，浸泡作用和渗透作用都会引起滑带土的强度劣化及流变效应增强。例如对水库滑坡而言，由于水库蓄水造成的长期浸泡作用以及周期性库水位波动造成的动态渗透压力作用，导致滑坡滑带土的强度发生劣化，并加剧了滑带土的流变效应，从而导致滑坡的抗滑能力大幅度降低，使得滑坡下滑剩余推力增大，从而威胁到滑坡的稳定性。而且，据库区滑坡大量资料显示，许多古滑坡的复活和新滑坡的产生都是在水库首次蓄水后一段时间内发生。而且，在库水位快速下降期间，坡内顺坡向的动态渗透压力也增加，此时滑坡变形速度也明显增大。这说明，库水浸泡作用和动态渗透压力作用是影响水库滑坡稳定性的两个重要因素。

经发明人调研发现，现有的岩土体大型流变试验仪试验数据准确性较低，且无法实现在长期浸泡作用和动态渗透压力作用下测量岩土体流变特性，所以在测量滑坡滑带土长期强度时无法考虑库水作用。因此，开发一种可以实现长期浸泡作用和动态渗透压力作用的大型滑带土流变试验仪，从而获取滑坡滑带土在库水作用下的长期抗剪强度参数。这不仅对于岩土体的长期强度和稳定性的研究具有重要的科学意义，还可以为水库滑坡的防治设计和预测预报等提供更加符合实际的滑带土强度参数。

有鉴于此，设计制造出一种测量数据准确，且能够测量不同渗透压力下滑带土抗剪强度变化的大型滑带土剪切流变试验仪显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滑带土流变试验仪，该滑带土流变试验仪测量数据准确，且能够测量长期浸水条件和动态渗透压力条件下滑坡滑带土的长期强度。

本发明的另一目的在于提供一种滑带土流变试验方法，操作简单，测量数据准确，且能够得到长期浸泡作用和动态渗透压力作用下滑带土的长期抗剪强度。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种滑带土流变试验仪，包括试验箱、剪切系统、库水模拟系统以及测量动态控制系统，测量动态控制系统设置在试验箱内并与剪切系统连接，剪切系统包括第一剪切盒、第二剪切盒、法向推进装置和剪切推进装置，第一剪切盒与第二剪切盒相对设置且均容置在试验箱内，法向推进装置的一端与试验箱的顶部连接，另一端与第一剪切盒连接，用于推动第一剪切盒沿第一方向运动，剪切推进装置的一端与试验箱的侧壁连接，另一端与第二剪切盒连接，用于推动第二剪切盒沿第二方向运动，第一方向与第二方向相互垂直。库水模拟系统包括输水循环装置和渗水组件，渗水组件连接于第一剪切盒和第二剪切盒的两端并分别与第一剪切盒和第二剪切盒连通，输水循环装置与渗水组件连接，用于向渗水组件输送试验用水。

进一步地，渗水组件包括第一进水侧板、第一出水侧板、第一进水分流管以及第一出水分流管，第一进水侧板与第一出水侧板分别固定连接于第一剪切盒的两端且均与第一剪切盒连通，第一进水分流管的一端与输水循环装置连接，另一端与第一进水侧板连接，用于向第一进水侧板提供试验用水，第一出水分流管的一端与输水循环装置连接，另一端与第一出水侧板连接，用于排出第一出水侧板内的试验用水。

进一步地，第一进水侧板和第一出水侧板内均具有多个第一腔体，每个第一腔体靠近第一剪切盒的一侧开设有多个第一通孔，每个第一腔体与第一剪切盒通过多个第一通孔连通，第一进水分流管与第一出水分流管均具有多个第一支管，第一进水分流管的多个第一支管一一对应地伸入第一进水侧板内的多个第一腔体并与第一腔体连通，第一出水分流管的多个第一支管一一对应地伸入多个第一出水侧板内的多个第一腔体并与第一腔体连通。