[发明专利]一种边坡模拟试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种边坡模拟试验装置，其特征在于:包括边坡模拟试验箱和杠杆梁加载系统，所述边坡模拟试验箱包括用于填充试验土层的顶部为敞口的箱体、设于箱体内的边坡盖板、设于边坡盖板前后两侧的弧形导向架以及用于将所述边坡盖板在所述弧形导向架上定位固定的定位机构，所述边坡盖板的前后两端刚好与箱体的前后侧板内壁接触，所述边坡盖板的底端通过第一转轴转动连接在箱体底部的右侧，每个所述弧形导向架均由两个弧形板构成，两个弧形板之间具有弧形通缝，所述弧形通缝所在圆的半径为弧形通缝到第一转轴轴线的距离，所述杠杆梁加载系统包括固设于箱体左侧顶部的支点立柱、通过第二转轴转动设于支点立柱顶部的杠杆梁、设于杠杆梁中部的加载机构以及设于杠杆梁右端的施力机构，所述加载机构包括设于杠杆梁中部的沿左右方向延伸的轨道、与轨道配合的第三转轴以及与第三转轴转动配合的加载杆，加载杆的底部通过固定结构固定加载锤，所述施力机构包括通过第四转轴转动连接在杠杆梁右端的拉杆以及设于拉杆下端的托盘。

2.根据权利要求1所述的一种边坡模拟试验装置，其特征在于: 所述固定结构包括设于加载杆底部两侧的第一固定环以及设于加载锤上表面且位于加载杆两侧的第二固定环，同侧的第一固定环和第二固定环均通过钢绞线连接。

3.根据权利要求2所述的一种边坡模拟试验装置，其特征在于: 所述定位机构包括边坡盖板侧面设置的螺纹孔以及穿过弧形通缝旋设在螺纹孔中的螺栓，所述螺栓的尾端与所述弧形板顶压固定配合。

4.根据权利要求2所述的一种边坡模拟试验装置，其特征在于: 所述定位机构包括边坡盖板侧面固设的穿过弧形通缝的螺栓以及旋设在螺栓上的螺母，螺母位于所述弧形板的外侧且与所述弧形板顶压固定配合。

5.根据权利要求1所述的一种边坡模拟试验装置，其特征在于:包括导向机构，导向机构包括横向固设于所述支点立柱的右侧的套管、滑动插接在套管中的带有位移刻度的插杆以及与插杆固定连接的具有竖向导向孔的导向套筒，所述加载杆滑动插接在导向孔中。

6.根据权利要求1所述的一种边坡模拟试验装置，其特征在于:箱体顶部的右侧可拆卸固定用于支撑杠杆梁的支撑立柱。

7.根据权利要求1所述的一种边坡模拟试验装置，其特征在于:所述箱体前侧板包括前侧的十字形支撑架以及固定在十字形支撑架上的透明板材制成的观测板，所述箱体的后侧板由自下而上可拆卸固定在箱体框架上的多层挡板组成。

8.根据权利要求3或4所述的一种边坡模拟试验装置，其特征在于:所述弧形板上设置边坡盖板倾斜角度的刻度。

9.根据权利要求8所述的一种边坡模拟试验装置，其特征在于:所述边坡盖板的前端的左侧均设有用于遮挡弧形通缝的封板。

10.利用权利要求1-9任意一项所述的边坡模拟试验装置的试验方法，其特征在于包括以下步骤:

1)首先根据试验的边坡角度要求转动边坡盖板，并通过弧形导向架上的定位机构对边坡盖板进行定位固定；

2)在箱体中分层填土，每层土样用工具捣实、整平，当填土达到一定高度时，根据试验的要求在边坡中设置锚杆、土钉或者抗滑桩等不同的边坡防治措施，然后继续填土，完成试验要求的填土最终高度后，将试验土样静置7～10天，使填土自然固结沉降；

3)根据试验要求放置加载板，加载板上放置压力传感器，水平调节加载机构的加载杆位置，通过定位机构解除对边坡盖板的固定，然后向右转动边坡盖板脱离边坡，用吊车放下杠杆梁使加载锤中心位置与加载板上的压力传感器接触，最后在托盘中放置加载砝码实现逐级加载并记录试验数据，直至试验边坡发生滑坡停止试验。