一种考虑滑体堆积特征的滑坡涌浪试验装置

技术领域

本发明涉及一种滑坡涌浪物理模型试验装置，特别涉及一种考虑滑体堆积特征的滑坡涌浪试验装置，属于岩土工程领域。

背景技术

滑坡体的堆积特征是滑坡涌浪特征的主要影响因素之一。现实中滑坡体分布范围一般较广，其失稳滑动解体入水产生涌浪是渐进演化的过程。但目前模型试验中较少考虑滑体的实际堆积特征，通常在试验过程中将滑体装入特定容器，在外力推动等方式的作用下使其猛然落入水中，无法反映实际滑坡失稳的渐进破坏过程，难以反映滑坡涌浪的实际情况。由于物理模型试验中滑坡体大多使用颗粒材料代替，在滑动面较陡的情况下，颗粒材料难以直接堆积在滑面上，无法直接形成期望的高度和形状，导致考虑滑体堆积情况的滑坡涌浪物理模型试验难以进行。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种考虑滑体堆积特征的滑坡涌浪试验装置，为进行能够真实反映滑坡涌浪特征的物理模型试验提供有益途径。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种考虑滑体堆积特征的滑坡涌浪试验装置，包括模型主体，模型主体的上部安装有卷扬机，卷扬机通过提升钢绞线和盖板相连，盖板位于卷扬机下方的模型主体上；模型主体上设置有若干用于固定或释放盖板的电卡扣；当电卡扣将盖板固定在模型主体上时，盖板和模型主体之间留有间隙，所述间隙内放置有滑坡体，盖板的下部和两侧均和模型主体贴合。模型主体上部安装水泵，用于在高处引水供给降雨喷头。

前述的一种考虑滑体堆积特征的滑坡涌浪试验装置中，所述盖板包括铁条和铁丝，所述铁条位于盖板的边沿，所述铁丝成网状，铁丝固定在铁条上。

前述的一种考虑滑体堆积特征的滑坡涌浪试验装置中，所述模型主体上设置有凹槽，所述电卡扣位于凹槽内，电卡扣用于固定或释放所述铁条。

前述的一种考虑滑体堆积特征的滑坡涌浪试验装置中，所述卷扬机和电控装置电连接，电控装置具有无线通讯功能，电控装置和遥控器无线通讯连接。

前述的一种考虑滑体堆积特征的滑坡涌浪试验装置中，所述提升钢绞线的下端固定在盖板下端的铁条上，沿着盖板拉至卷扬机上并拉紧固定。

前述的一种考虑滑体堆积特征的滑坡涌浪试验装置中，滑坡体根据实际滑坡体的组成情况使用土石混合体并加水压实，使其能够真实反应实际滑坡体力学特征。

与现有技术相比，该装置使用电卡扣结合盖板以及提升钢绞线将滑坡体固定在滑动面上，滑坡体可以按照实际需要堆积成指定的形状。通过打开电卡扣并使用卷扬机将盖板向上拉起，使滑坡体失去盖板的支撑作用，实现下滑。该方法考虑了滑体的堆积情况，可以模拟降雨作用下的滑坡涌浪特征，为进行真实反映滑坡涌浪特征的物理模型试验提供有益途径。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的结构示意图；

图2是盖板下放置有滑坡体的使用状态示意图；

图3是释放盖板后的状态结构示意图。

附图标记：1-模型主体，2-电卡扣，3-盖板，4-提升钢绞线，5-卷扬机，6-遥控器，31-铁条，32-铁丝，7-水泵，8-降雨喷头。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

本发明的实施例1：一种考虑滑体堆积特征的滑坡涌浪试验装置，包括1模型主体，该部分用于承载模型所需的装置并为滑体提供滑动面，在模型主体制作时需要预留放置电卡扣2的凹槽。2为电卡扣，放置在滑体轮廓处，并嵌入滑面内部，用于固定盖板3，在电卡扣2打开后迅速收回，从而释放滑坡体。3为盖板，用于固定滑坡体。4为提升钢绞线，在堆积滑坡时保持拉紧的状态，可以为滑坡体施加一定的下压力，提高滑体的堆积高度，在释放滑坡体时拉起盖板3，使滑坡体自由下滑。5为卷扬机，卷扬机5放置于滑坡涌浪模型的上端，在滑体释放时收回提升钢绞线4，从而将盖板3拉起，使滑体自由下滑。6为控制系统用于控制电卡扣2和卷扬机5的开关，并实现在打开电卡扣2的同时开启卷扬机5，释放滑坡体。

盖板3由铁条31以及铁丝网32组成。铁条31的形状与滑坡轮廓相同，放在电卡扣2内。在电卡扣2锁上后，铁条31被固定在电卡扣2内，从而固定盖板3。铁丝网32固定在铁条31上，在铁条31被电卡扣2被固定后，铁丝网32也随之铺在滑动面上，为滑体施加下压力，使之能够堆积成设计的轮廓。提升钢绞线4固定在滑坡体下端的铁条31上，沿着铁丝网32拉至滑动面上部的卷扬机5上并拉紧固定。在堆积滑坡时提升钢绞线4可为滑体施加下压力，使之能够堆积成设计的轮廓。在电卡扣2打开的瞬间启动卷扬机5，将盖板3向上拉起，使盖板3脱离滑体，滑体自由下滑。

滑体的堆积情况如图2所示。模型上部的电卡扣2打开，仅下部和左右部锁住，使得盖板3的下部和左右被固定，上部开口，石块可以从盖板3上部灌入模型。在石块填充完成，滑坡体上、下、左、右的电卡扣2均锁住，整个滑体被铁丝网32和提升钢绞线4压在滑坡面上，形成期望的堆积状态。其中，滑坡体根据实际滑坡体的组成情况使用土石混合体并加水压实，使其能够真实反应实际滑坡体力学特征。

滑体释放情况如图3所示，下部和左右两侧的电卡扣2打开，上端电卡扣2仍锁住，同时，卷扬机5开始提拉盖板3。此时，盖板3上部依然固定，下侧和左右侧失去电卡扣2的固定作用，在卷扬机5的提升作用下，盖板3向上翻起，滑体失去盖板3的约束，下滑进入水中，激起涌浪。

当进行降雨作用下的滑坡涌浪试验时，根据设定的雨量调整水泵7的出水量，并打开降雨喷头8，使雨水冲击滑坡体。随后释放滑体，获得降雨作用下的滑坡涌浪特征。

然而在实际情况下，滑坡不仅仅有落实，还有土质，考虑到这种情况，在进行坡涌浪试验时，将石块和黏土砂混合，然后将石块和黏土砂的混合物置于盖板3的下方，

下部和左右两侧的电卡扣2打开，上端电卡扣2仍锁住，同时，卷扬机5开始提拉盖板3。此时，盖板3上部依然固定，下侧和左右侧失去电卡扣2的固定作用，在卷扬机5的提升作用下，盖板3向上翻起，石块和黏土砂的混合物失去盖板3的约束，在重力的作用下石块和黏土砂的混合物逐渐散开，下滑进入水中，激起涌浪。这种实验方法可以使整体更加贴近实际情况，而不是所有的石块都是以相等的速度掉落，使得实验结果和实际情况更加贴合，为后续方案提供更加合理的依据。为了加快进程，可以在石块和黏土砂的混合物上缓慢浇水，以加快石块和黏土砂的混合物的松散速度。