[实用新型]降雨与交通振动联合作用下边坡失稳物理模型试验装置

说明书

本实用新型涉及一种降雨与交通振动联合作用下边坡失稳物理模型试验装置，包括顶部和一侧敞开的模型试验箱、用于提供降雨的人工降雨模拟单元、用于输出交通振动荷载的动力模拟单元、用于跟踪边坡失稳过程的监测单元以及控制单元，人工降雨模拟单元位于模型试验箱的上方，动力模拟单元位于模型试验箱的底部，人工降雨模拟单元、动力模拟单元以及监测单元均与控制单元电连接，该装置可模拟降雨和交通振动的单一作用、交互作用以及耦合作用下边坡失稳演化规律，同时也可以多个组合进行边坡失稳演化的同步对比试验。本实用新型的有益效果是结构简单，操作简便，功能多样，为滑坡灾害的预警和工程的防治提供一定的指导作用。

技术领域

本实用新型涉及地质灾害模型试验领域，具体涉及一种降雨与交通振动联合作用下边坡失稳物理模型试验装置。

背景技术

在我国发生的各类自然灾害中，滑坡已成为仅次于地震的第二大地质灾害。随着我国艰险困难山区和特殊地区交通基础设施建设的逐步深化，将会出现越来越多的路堑边坡。由于山区交通基础设施周边地质环境复杂，滑坡、泥石流等地质灾害时有发生，已经成为影响交通线路安全运营的主要隐患。

国内外通过物理模型试验对滑坡的发生发展机理已有一些成果，如研究滑坡的孕育、形成机制以及滑动特征等，为滑坡的滑移机理研究以及滑坡灾害预警、预报及工程防治起到了一定的指导作用。然而，目前针对交通基础设施沿线边坡滑移机理的研究较少，特别是高速、重载铁路带来的环境振动效应对能否诱发边坡失稳破坏的认识还不统一；长期交通振动荷载对边坡变形破坏的影响机制还不清楚，尤其是交通荷载与其它滑坡诱发因素(如强降雨等)耦合作用下边坡灾变机理方面需要进一步深入研究。

因此，本实用新型提出一种降雨与交通振动荷载耦合作用下边坡失稳物理模型试验装置，用于研究交通线路边坡失稳滑移机理和破坏模式，重点揭示降雨与交通振动荷载耦合作用下边坡变形破坏规律。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种降雨与交通振动联合作用下边坡失稳物理模型试验装置，旨在为交通线路边坡失稳机理以及滑坡灾害的预警、预报及工程防治起到一定的指导作用。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

降雨与交通振动联合作用下边坡失稳物理模型试验装置，包括顶部和一侧敞开的模型试验箱、用于提供降雨的人工降雨模拟单元、用于输出交通振动荷载的动力模拟单元、用于跟踪边坡失稳过程的监测单元以及控制单元，所述人工降雨模拟单元位于所述模型试验箱的上方，所述动力模拟单元位于所述模型试验箱的底部，所述人工降雨模拟单元、所述动力模拟单元以及所述监测单元均与所述控制单元电连接。

本实用新型的有益效果是：模型试验箱为整个试验进行的装置，人工降雨模拟单元可模拟降雨情形，动力模拟单元可模拟交通工具振动载荷的情形，监测单元可对整个试验中降雨、交通振动以及岩土体的变化情况进行监测，控制单元可对人工降雨模拟单元和动力模拟单元进行调节，以模拟不同条件下边坡失稳的规律，该模拟试验装置结构简单，操作简便，可模拟多种条件下的边坡失稳的情形，功能多样，可为滑坡灾害的预警以及工程防治起起到一定的指导作用。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述模型试验箱包括模型框架和安装于所述模型框架上的钢化玻璃板，所述模型框架和所述钢化玻璃板组装成长方体状的所述模型试验箱，所述模型试验箱设有堆积成一侧高另一侧低的边坡状岩土体，所述岩土体较高一侧紧靠所述模型试验箱的一侧，所述模型试验箱的底部设有可移动平台，所述可移动平台靠近所述岩土体较低侧的一侧设有集水量筒，所述模型试验箱与所述可移动平台之间设有剪叉式升降结构，所述剪叉式升降结构位于所述模型试验箱底部的一侧。

采用上述进一步方案的有益效果是集水量筒可用于收集量测降雨形成的表面径流，进而计算出岩土体的实际入渗量；可移动平台的设置方便模型试验箱的移动；剪叉式升降结构可实现模型试验箱角度的调节。