[发明专利]一种多场耦合作用下岩质边坡开挖模型试验装置及方法

权利要求书

1.一种多场耦合作用下岩质边坡开挖模型试验装置，其特征在于，包括：模型箱体、降雨渗流机构、爆破振动机构及水平加载机构，其中，

所述模型箱体用于装载边坡模型；所述模型箱体的顶部敞口，底部开设排水孔；所述模型箱体设置有透明材质的前侧板；

所述降雨渗流机构用于产生降雨到所述边坡模型上，以模拟降雨状况；

所述爆破振动机构用于产生振动，并振动作用在所述边坡模型上，以模拟爆破状况；

所述水平加载机构用于施加水平荷载到所述边坡模型上，以模拟岩质边坡的初始应力场。

2.如权利要求1所述的多场耦合作用下岩质边坡开挖模型试验装置，其特征在于，所述边坡模型通过重晶石粉、石英砂及铁粉为骨料的预制块体堆砌而成。

3.如权利要求1所述的多场耦合作用下岩质边坡开挖模型试验装置，其特征在于，所述边坡模型设置有开挖块体，通过预留开挖面可在试验过程中随时取出所述开挖块体。

4.如权利要求1所述的多场耦合作用下岩质边坡开挖模型试验装置，其特征在于，

所述排水孔设置在所述模型箱体的底板右侧位置，所述排水孔连接有排水管，所述排水管上设置有止水阀；

所述模型箱体的前侧板为钢化玻璃，所述前侧板与所述模型箱体的底板、左侧板及右侧板之间的孔隙通过密封胶填充；

所述前侧板上设置有坐标网格；

所述模型箱体的底部设置若干万向轮。

5.如权利要求1所述的多场耦合作用下岩质边坡开挖模型试验装置，其特征在于，所述降雨渗流机构包括：降雨支架、若干喷头、分管路、供水管路、流量调节阀、流量表、水泵及水桶，

所述降雨支架固定在所述模型箱体的顶部；

若干所述喷头固定在所述降雨支架上；

所述喷头通过所述分管路连通所述供水管路；

所述供水管路通过软管连接所述水泵的输出端；

所述水泵的输入端连通所述水桶；

所述流量调节阀和所述流量表设置在所述供水管路上。

6.如权利要求1所述的多场耦合作用下岩质边坡开挖模型试验装置，其特征在于，所述爆破振动机构包括：振动底座、多根支柱、振动电机及振动杆，

所述振动底座固定在所述模型箱体的右端下部；

多根所述立柱设置在所述振动底座上，所述立柱为可伸缩结构；

所述振动电机固定在多根所述立柱上；

所述振动杆的一端固定在所述振动电机的输出端，另一端抵靠所述边坡模型的右侧，使所述振动电机产生的不同频率和振幅的振动传递给所述边坡模型。

7.如权利要求1所述的多场耦合作用下岩质边坡开挖模型试验装置，其特征在于，所述水平加载机构包括：液压设备、油缸、压板，

所述液压设备通过固定支座设置在所述模型箱体的左端下部；

所述油缸固定在所述模型箱体的左端上部；所述液压设备通过压力管连接所述油缸，以输送高压油至所述油缸；

所述压板设置在所述模型箱体内，抵靠所述边坡模型的左侧；所述油缸的活塞杆连接所述压板，以带动所述压板向所述边坡模型施加水平压应力。

8.如权利要求7所述的多场耦合作用下岩质边坡开挖模型试验装置，其特征在于，

所述压板与所述模型箱体之间设置有密封圈；

所述压板上设置有若干电阻式微型土压力计；

所述电阻式微型土压力计连接有电阻应变测试仪，以发送所述压板加载的水平应力值到所述电阻应变测试仪。