[发明专利]一种以降雨和地震为诱因的边坡失稳实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种以降雨和地震为诱因的边坡失稳实验装置，其特征在于：包括模型箱体(1)、边坡模型(2)、降雨模拟装置、振动模拟装置和监测系统；

模型箱体(1)为一个透明且上方敞口的长方体并放置在振动台(26)上，在模型箱体(1)内堆筑边坡模型(2)，降雨模拟装置的出水端位于模型箱体(1)的上方，振动模拟装置位于模型箱体(1)的下方，监测系统包括安装在边坡模型(2)上的检测装置及位于模型箱体(1)外侧的读数仪器(38)和电脑终端(39)，检测装置与读数仪器(38)连接，读数仪器(38)和电脑终端(39)连接，

边坡模型(2)位于模型箱体(1)内部下方，由左右对称的两半边坡组成，两半边坡的坡脚位于整个边坡模型(2)的中部，每一半边坡内都设有检测装置，至少有一边的边坡内设有软弱夹层3；

振动模拟装置包括底板(21)、下底座(22)、固定座(23)、复位弹簧(24)、上底座(25)、振动台(26)、电动机固定梁(28)、电动机(29)；底板(21)、下底座(22)、固定座(23)、上底座(25)、振动台(26)自下而上固定连接，固定座(23)和上底座(25)之间设置复位弹簧(24)，电动机固定梁(28)固定在振动台(26)的底面，电动机(29)安装在电动机固定梁(28)上且与振动台(26)连接。

2.根据权利要求1所述的一种以降雨和地震为诱因的边坡失稳实验装置，其特征在于：所述的降雨模拟装置包括水箱(5)、软管(6)、连接卡套(7)、水箱支架(8)、出水管(9)、水泵(10)、供水主管(11)、流量表(12)、阀门(13)、角钢支撑杆(14)、水管支架(15)、顶部分管(16)、接头(17)、伸缩软管(18)、降雨喷头(19)和排水孔(20)，水箱(5)放置在水箱支架(8)上并通过软管(6)和连接卡套(7)与出水管(9)连接，出水管(9)与水泵(10)连接；供水主管(11)的进水端与水泵(10)连接，出水端通过阀门(13)与顶部分管(16)连通，供水主管(11)上安装有流量表(12)，角钢支撑杆(14)支撑在模型箱体(1)四个角的正上方，水管支架(15)支撑在角钢支撑杆(14)之间，顶部分管(16)固定在水管支架(15)上，顶部分管(16)下方依次通过接头(17)和可旋转角度的伸缩软管(18)与降雨喷头(19)连接，排水孔(20)设置在模型箱体(1)底部。

3.根据权利要求2所述的一种以降雨和地震为诱因的边坡失稳实验装置，其特征在于：所述的水泵(10)为自吸式水泵，模型箱体(1)两侧底部设置若干排水孔(20)，排水孔(20)半径不小于5cm，相邻两孔间距不小于10cm。

4.根据权利要求1所述的一种以降雨和地震为诱因的边坡失稳实验装置，其特征在于：所述的振动台(26)上方固定有聚苯乙烯泡沫(27)，模型箱体(1)的底部通过支撑底座(4)放置在振动台(26)上的聚苯乙烯泡沫(27)上方。

5.根据权利要求1所述的一种以降雨和地震为诱因的边坡失稳实验装置，其特征在于：所述的模型箱体(1)五面均采用高透明度有机玻璃并通过卡扣为可拆卸装置，模型箱体(1)的长宽高分别为1m、0.8m和1m，边坡模型(2)的宽度为模型箱体(1)的宽度0.8m，高度控制在坡顶面离降雨喷头(19)最底部不小于20cm的距离。

6.根据权利要求1所述的一种以降雨和地震为诱因的边坡失稳实验装置，其特征在于：所述的底板(21)与下底座(22)之间、下底座(22)与固定座(23)之间、上底座(25)与振动台(26)之间均通过焊接固定。

7.根据权利要求1所述的一种以降雨和地震为诱因的边坡失稳实验装置，其特征在于：所述的检测装置包括土压力计(33)、孔隙水压力测试计(34)、振动检测仪(35)、含水率测试计(36)、位移计(37)，每一半边坡上都设有若干个测试仪器引线孔(32)，土压力计(33)、孔隙水压力测试计(34)、振动检测仪(35)、含水率测试计(36)、位移计(37)通过穿过测试仪器引线孔(32)的电缆(30)与读数仪器(38)连接，振动检测仪(35)可测量速度、加速度和位移值。