降雨滑坡試驗用通用模型槽裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種降雨滑坡試驗用通用模型槽裝置，包括：雨水回收槽，在該雨水回收槽一側設有排水管，雨水回收槽內放置有模型槽，在該模型槽上方設有降雨系統支架，移動及止動底盤安裝于雨水回收槽的底部，在模型槽內鋪設有多種土類和多種地質結構的滑坡物理模型，模型槽包括設于該模型槽四角的四根互相平行的主體支撐柱，多根互相平行的次支撐柱，每根次支撐柱之間設有觀測窗口，參考標尺。本實用新型專利技術構造簡單、投入成本低、可重復使用、容易拆卸、便于移動并能止動，特別為降雨條件下、多種土類和多種地質結構的滑坡物理模型試驗研究提供有效的設備基礎。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種巖土工程室內模型實驗設備，特別涉及降雨條件下、多種土類和多種地質結構的滑坡試驗用通用模型槽裝置，屬于地質災害模型實驗領域。
技術介紹
滑坡具有分布廣泛、爆發頻率高、持續危害性性大等特點，滑坡災害在地質災害中占有很大的比例。在降雨的條件下，極易誘發大體積滑坡，嚴重威脅人民生命和財產安全。滑坡的發生與眾多因素密切相關，但對此的認識和理解仍不充分，深入研究降雨誘發滑坡失穩規律對滑坡預測預報具有重要的理論指導意義。通常采用巖土體力學特性室內試驗獲取強度參數進行穩定性分析與現場監測相結合的方法研究降雨誘發滑坡失穩機理。但室內試驗由于受試樣尺寸、試驗條件和試驗簡化等影響，與實際差別較大。現場監測則常受設備埋設、設備穩定性和人為因素等影響且不經濟、費時費力。模型試驗可有效地避免室內試驗 的尺寸效應，與現場差異小且參數控制靈活，具有良好的重復性和可操作性，能真實再現巖土工程結構物間相互作用的性狀。因此，通過模型試驗的方法來分析提出關鍵指標，為滑坡防災減災、監測和預報提供理論依據是研究降雨誘發滑坡失穩機理方法的必然選擇。目前，國內外降雨滑坡模型試驗裝置存在以下幾方面的不足(I)能模擬的土體類型和地質結構構造單一，幾何條件與實際相差較大；(2)常規的位移測量裝置主要采用位移傳感器，傳感器的尺寸相對模型試驗槽的尺寸較大，傳感器的移動對其周圍的土體擾動較大，以至于影響傳感器周圍土體的滲流及變形破壞響應，當傳感器的埋設斷面較多時，對整個模型試驗槽里的巖土體的影響很大，從而導致局部或整體位移場和應力場失真；(3)試驗測量系統精度不夠，試驗裝置自動化較低，投資成本高；(4)模型槽無觀測窗口，不能布設控制基準點，無坐標參考標尺，試驗中鋪土和埋設傳感器若按所需尺寸要求操作不便，無模型支擋板，不能模擬坡趾所處的多種邊界條件，無泄水閥，不能控制降雨條件下坡體的排水條件；(5)模型試驗裝置不能移動或移動后無止動裝置，一旦制作成型無法拆卸，難以與降雨系統和防水設備結合，未考慮雨水回收裝置。
技術實現思路
本技術的目的在于克服上述現有試驗技術和試驗設備存在的缺點和不足，提供一種降雨滑坡物理模型試驗槽，其構造簡單、投入成本低、可重復使用、容易拆卸、便于移動并能止動，特別是降雨條件下、多種土類和多種地質結構的滑坡物理模型試驗研究的設備基礎，以揭示降雨誘發滑坡失穩機理，為滑坡防災減災、監測和預報提供理論依據。本技術的技術解決方案如下一種降雨滑坡試驗用通用模型槽裝置，特征在于其構成包括雨水回收槽、模型槽、降雨系統支架、移動及止動底盤和多種土類和多種地質結構的滑坡物理模型，上述部件的連接關系如下所述的雨水回收槽內放置有模型槽，在該模型槽內鋪設有多種土類和多種地質結構的滑坡物理模型，該模型槽的上方設有降雨系統支架，移動及止動底盤安裝于所述雨水回收槽的底部。所述模型槽包括主體支撐柱、頂橫梁、底橫梁、底板、次支撐柱、模型支擋板、模型支擋板固定槽、支座、坐標參考標尺和觀測窗，上述各部件的連接關系如下在所述的模型槽四角分別豎立有四根主體支撐柱，相鄰主體支撐柱的頂部之間架設有頂橫梁，相鄰主體支撐柱的底部之間架設有底橫梁，在底橫梁上有底板，底板下方設有支座；所述模型槽一側的相鄰兩根主體支撐柱內側分別設有模型支擋板固定槽，模型支擋板置于模型支擋板固定槽中； 所述模型槽另外三側的相鄰兩根主體支撐柱之間分別設有多根互相平行的次支撐柱，每根次支撐柱之間設有觀測窗，在一根底橫梁和一根次支撐柱外側分別設有坐標參考標尺。所述的主體支撐柱和底橫柱由角鋼制成，并留有鉆孔，所述的次支撐柱由槽鋼制成，所述的底板由鋼板制成，所述的模型支擋板由有機玻璃制成，所述的模型支擋板固定槽由角鋼制成，所述的觀測窗由有機玻璃制成。在所述的模型支擋板下側、穿過所述底橫梁的鉆孔設有泄水閥，用以控制所述模型槽內的排水和止水。在所述的模型支擋板外側設有把手，用于上下拖動模型支擋板。所述的頂橫梁和觀測窗之間由螺栓連接，并通過防水膠密封。所述降雨系統支架包括支架本體，通過U型槽支座和直角U型槽支座利用螺栓固定于所述的模型槽上部，所述的支架本體包括多根豎立的方鋼，相鄰方鋼的頂部之間架設有橫方鋼。在所述的移動及止動底盤包括滾輪和可繞垂直軸旋轉的旋轉支撐。在所述的雨水回收槽一側設有排水管。與現有技術相比，本技術的有益效果是(I)本技術能夠進行不同降雨條件下、多種土類和多種地質結構的大尺寸滑坡物理模型試驗；(2)通過觀測窗和控制基準點，借助粒子圖像測試技術和數字照相量測系統可以測得滑坡的位移，無須安設位移傳感器，減少了埋設位移傳感器而造成局部或整體位移場失真的影響；(3)依據坐標參考標尺，試驗中能方便地按所需尺寸和位置鋪土和埋設傳感器，能模擬多種坡趾邊界條件，并能控制降雨條件下坡體的排水條件；(4)試驗測量系統精度和試驗裝置自動化程度高，投資成本低；(5)模型試驗裝置方便移動，移動后并能止動，易于拆卸組裝，能與降雨系統很好的結合，自帶防雨和雨水回收裝置。附圖說明圖I是本技術降雨滑坡試驗用通用模型槽裝置的結構示意圖圖2是本技術的U型支座的結構示意圖圖3是本技術的直角U型支座的結構示意圖圖4是本技術的旋轉支撐的結構示意圖具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術做進一步描述，但不應以此限制本技術的保護范圍。請參閱圖1-4，圖I是本技術降雨滑坡試驗用通用模型槽裝置的結構示意圖，圖2是本技術的U型支座的結構示意圖，圖3是本技術的直角U型支座的結構示意圖，圖4是本技術的旋轉支撐的結構示意圖。如圖所示，一種降雨滑坡試驗用通用模 型槽裝置，包括雨水回收槽I、模型槽3、降雨系統支架4、移動及止動底盤5和多種土類和多種地質結構的滑坡物理模型8，上述部件的連接關系如下所述的雨水回收槽I內放置有模型槽3，該在模型槽3內鋪設有多種土類和多種地質結構的滑坡物理模型8，該模型槽3的上方設有降雨系統支架4，移動及止動底盤5安裝于所述雨水回收槽I的底部。模型槽3包括主體支撐柱31、頂橫梁32、底橫梁33、底板34、次支撐柱35、模型支擋板36、模型支擋板固定槽37、支座38、坐標參考標尺39和觀測窗30，上述各部件的連接關系如下在所述的模型槽3四角分別豎立有四根主體支撐柱31，相鄰主體支撐柱31的頂部之間架設有頂橫梁32，相鄰主體支撐柱31的底部之間架設有底橫梁33，在底橫梁33上有底板34，底板34下方設有支座38 ；所述模型槽3—側的相鄰兩根主體支撐柱31內側分別設有模型支擋板固定槽37，模型支擋板36置于模型支擋板固定槽37中；所述模型槽3另外三側的相鄰兩根主體支撐柱31之間分別設有多根互相平行的次支撐柱35,每根次支撐柱35之間設有觀測窗30,在一根底橫梁33和一根次支撐柱35外側分別設有坐標參考標尺39。在所述的模型支擋板36下側、穿過所述底橫梁33的鉆孔設有泄水閥6，用以控制所述模型槽3內的排水和止水。在模型支擋板36外側設有把手7，用于上下拖動模型支擋板36。頂橫梁32和觀測窗30之間由螺栓10連接，并通過防水膠9密封。降雨系統支架4包括支架本體43通過U型槽支座41和直角U型槽支座42利用螺栓固定于所述的模型槽3上部，所述的支架本體43包括多根豎立的方鋼，相本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種降雨滑坡試驗用通用模型槽裝置，特征在于其構成包括：雨水回收槽（1）、模型槽（3）、降雨系統支架（4）、移動及止動底盤（5）和多種土類和多種地質結構的滑坡物理模型（8），上述部件的連接關系如下：所述的雨水回收槽（1）內放置有模型槽（3），在該模型槽（3）內鋪設有多種土類和多種地質結構的滑坡物理模型（8），該模型槽（3）的上方設有降雨系統支架（4），移動及止動底盤（5）安裝于所述雨水回收槽（1）的底部。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：左自波，張璐璐，程演，王建華，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：實用新型
國別省市：