[发明专利]一种使用模拟试验装置确定边坡加固方案的方法

说明书

本发明提供了一种研究加固滑坡体效果的模拟试验装置，涉及地质灾害模型试验技术领域，为侧向临时供水室，外部供水箱及模型箱，不仅可以给模拟边坡提供稳定的侧向渗流水位高度，还可以通过流量计，记录渗流到模拟边坡中的水量，通过记录破坏前渗流到模拟边坡中的水量大小，破坏时间及破坏模式便于判断模拟边坡加固效果。并且，本发明提供的模拟试验装置简单，密封性好，操作容易。

技术领域

本发明涉及地质灾害模型试验技术领域，具体涉及一种研究加固边坡效果的模拟试验装置和确定边坡加固方法的方法。

背景技术

由高水位侧向渗流引起的土质路堤边坡失稳是当前的一个重要问题，常见于沿河路堤河道水位上升引发边坡滑塌、山体边坡后缘的裂隙充水或者是后缘的高水位作用下，侧向坡内渗流等。研究表明，这些失稳破坏大都集中在边坡浅层，其主要原因是边坡土体在渗流作用下受到的剪应力大于土体的抗剪强度，从而导致边坡结构破坏形成浅层滑动面。

已经有的边坡模型试验装置大多为离心机模型试验装置，受离心机空间限制，不能展现三维情况。破坏模式大多为自重应力触发失稳破坏，或者降雨诱发失稳破坏，自重应力破坏模式下的边坡模型试验装置大多为底面有一定坡度或者与研究滑坡模型坡度相同的倾斜面的狭长型模型槽，在土体自身重力作用下失稳破坏。另外一种研究如坡顶堆载，通过砝码或其它重物放在模型边坡顶面，改变坡顶堆载量大小，考察边坡失稳滑移情况。而降雨诱发的边坡失稳对降雨装置要求较高。

现有技术中，关于渗流破坏模型大多为边坡模型槽和上部降雨装置组成，如中国专利201320205077.3公开了一种江河大堤流土破坏的模型试验装置，采用了上下游调节水位系统，对图样施加随时间变化的水头差，但对于侧向渗流的研究，过于复杂，且很难保证水位恒定，同时还存在密封性不好的问题，对渗流场有较大影响；中国专利201320076745.7公开了一种堤防工程渗透破坏发展过程的模型试验，虽然可以模拟不同的水力梯度，但是其水位系统设计复杂，操作难度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种研究加固边坡效果的模拟试验装置和确定边坡加固方案的方法。本发明提供的模拟试验装置为侧向临时供水室，外部供水箱及模型箱，不仅可以给模拟边坡提供稳定的侧向渗流水位高度，还可以通过流量计，记录渗流到模拟边坡中的水量，通过记录破坏前渗流到模拟边坡中的水量大小，破坏时间及破坏模式便于判断模拟边坡加固效果。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种研究加固边坡效果的模拟试验装置，包括模型箱1、临时供水室2、外部供水箱3、收集水箱4、第一流量计5-1、第二流量计(5-2)、数据采集仪6、第一水管7-1、第二水管7-2、第一阀门8-1、第二阀门8-2、第三阀门8-3、多孔板9、孔压传感器10、数码相机11和摄像机12，

所述模型箱1的一个侧边通过所述多孔板9与所述临时供水室2连接，所述临时供水室2的一个边界为所述多孔板9；

使用时，边坡模型16放置在所述模型箱1中，所述孔压传感器10布置在所述边坡模型坡内部，所述数据采集仪6与所述孔压传感器10连接；

所述临时供水室2的左侧边垂直设置有第一阀门8-1、第二阀门8-2和第三阀门8-3；

所述外部供水箱3通过第一流量计5-1和第一水管7-1与所述临时供水室2连接；

所述收集水箱4通过第二流量计5-2和第二水管7-2与所述临时供水室 2连接；

所述数码相机11放置在所述边坡模型坡正面；

所述摄像机12放置在所述边坡模型坡侧面。

优选地，所述孔压传感器10的数量大于3个。

优选地，所述模型箱1的材质为12mm厚的有机玻璃。