[发明专利]一种生态修复尾矿坝边坡稳定性模拟试验装置及其应用

权利要求书

1.一种生态修复尾矿坝边坡稳定性模拟试验装置，其特征在于：砖槽结构上设有人工降雨装置，砖槽结构内部设有监测系统，人工降雨装置上连接有温度光照复合装置，砖槽结构内部设有排水装置。

2.如权利要求1所述的生态修复尾矿坝边坡稳定性模拟试验装置，其特征在于：所述的砖槽结构为：由四个槽体组成，在第一个槽体中填筑坡角分别为30°、25°、20°或15°的尾矿坝，进行素尾矿坝边坡稳定性模型实验；在砖槽结构底部均匀装入10cm厚的碎石层，并在碎石层上方铺设透水纱布。

3.如权利要求2所述的生态修复尾矿坝边坡稳定性模拟试验装置，其特征在于：所述的砖槽结构中的第二、三、四槽体均填筑与第一个槽体坡角对应的尾矿坝，分别种植乔、灌、草三类植物，用来分析不同植物类型对尾矿坝边坡稳定性的影响。

4.如权利要求1所述的生态修复尾矿坝边坡稳定性模拟试验装置，其特征在于：所述的人工降雨装置的结构为：由水泵、长方体水箱、铝合金喷水管、水箱支架和铝合金喷水管支架组成，长方体水箱位于砖槽结构一侧，水箱上设有进水管，长方形水箱与砖槽结构通过导水管连接，铝合金喷水管支架一端分别固定在砖槽结构的四个角处，另一端向上延伸组成立方体结构，铝合金喷水管作为导水管，通过U型螺栓固定在喷水管支架上，管间间距100mm，离箱体顶部垂直距离为2m，在铝合金管体上均匀钻孔，钻孔朝正下方，孔间距为50mm，孔径为2mm，采用可调节水量大小的潜水泵作为动力装置，通过调节水泵排水量，模拟小雨、中雨、大雨、暴雨和大暴雨的降雨水量。

5.如权利要求1所述的生态修复尾矿坝边坡稳定性模拟试验装置，其特征在于：所述的监测系统为：在槽体结构内尾矿坝的坡脚、坡面中部和坡肩的位置安装孔隙水压力计、土压力盒、位移标和温度传感器，用于坡内水分、温度、压力及坡面位移的监测。

6.如权利要求1所述的生态修复尾矿坝边坡稳定性模拟试验装置，其特征在于：所述的温度光照复合装置的结构为：由盏紫外灯和盏灯暖式浴霸组成，紫外灯固定在四个尾矿坝砖槽的降雨架顶端，位于槽体上方两端；灯暖式浴霸采用275W硬质石英防爆灯泡，固定在四个槽子的降雨架顶端，每个槽体一盏灯暖式浴霸放置于槽体上方正中间。

7.如权利要求1所述的生态修复尾矿坝边坡稳定性模拟试验装置，其特征在于：所述的砖槽结构设置底座，每个砖槽底部设置1条带排水管阀门的PVC排水管，排水管设置坡度为2%。在排水管上打孔，用土工布-100目铜网-土工布包裹排水管，聚乙烯绳扎紧，排水管阀门在砖槽结构出口处。

8.如权利要求1-6任一所述的生态修复尾矿坝边坡稳定性模拟试验装置的应用，其特征在于，步骤如下：1）、在坡脚、坡面中部、坡肩安设三个百分表来测定实验过程中三个位置的位移情况；2）利用在坡面中部竖直向下安设土压力盒和孔隙水压力计，来测定坡脚和边坡内部的应力和孔压，同时利用安设的温度传感器，以评价降雨-光照循环过程中对边坡稳定性的影响；3）、模拟降雨及日照环境分别按14 天为一个周期，7天模拟降雨环境，7天模拟日照环境，总共进行3个循环过程，在试验过程中每3小时监测坡内水分、温度、坡面位移模拟降雨环境，模拟降雨期间坡面温度10-20℃，模拟日照环境试验过程，白天晚上接通电源，对坡面进行日照模拟。