[发明专利]研究滑坡体与隧道相互作用关系的模型试验装置及方法

权利要求书

1.一种研究滑坡体与隧道相互作用关系的模型试验装置，其特征在于，包括一方形箱体，箱体的前后壁由相互对应、左右可移动位置的一组宽度不同的透明有机玻璃板(1—9)构成，其中一块有机玻璃板(1)的下部开有模拟隧道进出口的孔洞(15)，该孔洞相对箱体的侧壁其上下位置可调；箱体的顶部有一组均匀间隔分布、可通过阀门(23)控制进水的洒水管(22)；另有一组孔形与所述孔洞相同、壁厚为15mm、轴向长度为10cm的隧道模型(25)。

2.使用权利要求1所述研究滑坡体与隧道相互作用关系的模型试验装置研究滑坡体与隧道相互作用关系的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据具体工程现场的地质情况和土工试验相似原理，制备与滑坡体土体具有材料相似比的土体材料；

2)用胶带对孔洞封闭后，安装构成箱体前后壁的有机玻璃板，通过调整有机玻璃板的相互位置和孔洞的上下位置，使孔洞的位置与设定的隧道进出口位置相符；

3)根据具体工程现场的地形情况，在装置内填筑步骤1)制备的土体材料，按设定的几何相似比制成滑坡体模型(28)；在滑坡体模型中预埋与隧道同轴、相互间隔20cm的隧道模型，在隧道模型的外表面相对的两侧上部分别放置应变计(26)，顶部放置土压力盒(27)，分别用于监测隧道模型的应变和土体应力；在步骤(3)的滑坡体土体上方设置百分表(28)，用于监测滑坡体的位移；

4)拆除胶带，根据工程施工现场的天气降水情况，通过关闭或开启洒水管的阀门，模拟隧道旱季施工或雨季施工，然后通过孔洞对土体进行开挖，收集滑坡体土体上方百分表监测到的滑坡体位移和隧道模型外表面上的应变计及土压力盒监测到的隧道模型的应变和土体应力，研究在不同季节施工该地形和地质条件的滑坡体与隧道之间的相互作用关系，为隧道设计和施工提供科学依据；

5)通过移动箱体前后壁有机玻璃板的相互位置改变孔洞的左右位置，模拟隧道的不同开挖位置；重复步骤1)至4)操作，研究不同季节施工，该地形和地质条件的滑坡体在隧道不同开挖位置与隧道之间的相互作用关系，为隧道设计和施工提供科学依据。