[发明专利]一种多功能采场边坡生态修复的模拟方法及模拟装置

权利要求书

1.一种多功能采场边坡生态修复的模拟方法，其步骤为：

1）、堆砌边坡模型：将从露天矿采场边坡采集的岩土体运输到封闭的模拟实验室的边坡模装置中，堆砌成边坡模型；

2）、前期边坡稳定性测试：

2a）、降雨测试：使用降雨装置对边坡进行降雨，降雨后利用三维数字散斑应变测量系统监测边坡位移变形规律，设定不同的降雨量，进行多次实验，并记载实验数据；

2b）、振动测试：使用模拟地震振动台对边坡输入振动波，使用三维数字散斑应变测量系统监测振动过程中及振动后边坡的位移形变规律，设定不同的振动系数，进行多次实验，并记载实验数据；

2c）、分别采用先降雨后振动，和先振动后降雨的方法，记载多组实验数据，对比得到降雨和振动对边坡的相互影响数据；

3）、边坡生态修复测试：将边坡模型分为修复区和原始区，在修复区种植植物，测试不同温度、湿度、地温、光照下植物的生长数据，修复周期结束后，进行降雨，再对比修复区和原始区的水土流失量；

4）、将经过步骤3）后的修复区进行步骤2）中的测试，得到因植被而增加的土的粘聚力、土条重量、土体强度参数，对比修复前后在降雨和振动作用下边坡表面及内部土体位移数据，得到植被对边坡稳定性规律。

2.根据权利要求1所述的一种多功能采场边坡生态修复的模拟方法，其特征在于：通过步骤3）得到的对比数据，当边坡土壤中植物根系新增生物干重量达每立方米0.1-0.3kg，在三场降雨时间为1小时、强度为 60mm/h的雨水冲刷下边坡表面没有冲刷和垮塌等破坏现象时认为修复完成。

3.根据权利要求1所述的一种多功能采场边坡生态修复的模拟方法，其特征在于：步骤4）中，当整个实验阶段边坡平面总位移量大于10cm或一天中边坡平面位移量超过5mm/d时，说明边坡生态修复实验对边坡稳定性影响较大，不能采用该生态修复设计方案，应做边坡土体加固、削坡或更换修复植被调整，直至整个实验阶段边坡平面位移量小于10cm且每天边坡平面位移量超过5mm/d时为止。

4.根据权利要求1所述的一种多功能采场边坡生态修复的模拟方法，其特征在于：所述的步骤3）中，所述的修复周期具体为：当种植植物为草本植物时种植周期为半年，当种植植物为木本植物时，种植周期为2年。

5.一种用于进行权利要求1所述模拟方法的模拟装置，其特征在于：包括有封闭模拟室（1），封闭模拟室（1）内设有边坡模拟箱体（2），边坡模拟箱体（2）下设有振动台（3）和排水管（4），边坡模拟箱体（2）上部设有灯（5）和喷头（6）；边坡模拟箱体（2）两侧的封闭模拟室（1）地面上设有轨道（8），行走吊车（7）底部与轨道（8）配合并能在轨道（8）内移动，行走吊车（7）上部的横栏横跨边坡模拟箱体（2）并设有电葫芦；边坡模拟箱体（2）相邻的两个侧面为透明面，透明面相对位置的封闭模拟室（1）内设有三维数字散斑应变测量系统（9）。

6.根据权利要求5所述的模拟装置，其特征在于：所述的封闭模拟室（1）的棚顶和四面墙壁上设有电动遮光卷帘（10），温度监测仪（11）、光照测量仪（12）和湿度检测仪（13）安装在封闭模拟室（1）顶棚，封闭模拟室（1）的外棚顶设有为喷头（6）供水的水箱（17），封闭模拟室（1）侧墙上设有门（14）。