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原文传递一种测试滑坡稳定性的物理模型试验装置及测试方法

专利名称：	一种测试滑坡稳定性的物理模型试验装置及测试方法
摘要：	本发明公开一种测试滑坡稳定性的物理模型试验装置及测试方法，该试验装置包括试验槽，试验槽内堆砌滑床、滑带和滑体，且其内部设有激光测距仪、用于测量并记录滑坡破坏过程中滑体的位移变化量；还包括孔隙水压力加载系统、以及埋置在滑带中的孔隙水压力测量系统和用于实现滑坡孔隙水压力变化的孔隙水压力分布系统，孔隙水压力加载系统与孔隙水压力分布系统连接。测试滑坡稳定性的方法包括如下步骤：在试验槽内堆砌滑坡物理模型，调节孔隙水压力加载系统的水压值至预设值p0，向滑带内加载水压，直至滑带内孔隙水压力与预设值达到一致并维持；逐级增大水压加载值直至滑坡物理模型破坏；通过计算滑坡安全富裕度值定量评价滑坡稳定性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	河海大学
发明人：	王环玲;姜自华;徐卫亚;周行健;王如宾;苏佳盼;马行生
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910681406.3
公开号：	CN110441496A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	吴飞
分类号：	G01N33/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	211100江苏省南京市鼓楼区西康路1号
主权项：	1.一种测试滑坡稳定性的物理模型试验装置，其特征在于，包括试验槽，试验槽内堆砌滑坡物理模型，该物理模型自下而上包括滑床、滑带和滑体，且试验槽内部设有激光测距仪、用于测量并记录滑坡破坏过程中滑体的位移变化量；还包括孔隙水压力加载系统、孔隙水压力测量系统以及用于实现滑坡孔隙水压力变化的孔隙水压力分布系统，所述孔隙水压力分布系统和孔隙水压力测量系统埋置在滑带中，孔隙水压力加载系统与孔隙水压力分布系统连接。 2.根据权利要求1所述的测试滑坡稳定性的物理模型试验装置，其特征在于，所述孔隙水压力加载系统包括相互连接的压力泵和水箱，该水箱上设有用于监测水压的高精压力表；所述孔隙水压力分布系统包括喷头，该喷头与水箱连通，且两者的连通线路上设置有阀门；所述孔隙水压力测量系统包括孔隙水压力传感器以及与其连接的数据采集仪。 3.根据权利要求2所述的测试滑坡稳定性的物理模型试验装置，其特征在于，所述滑带内沿坡顶到坡底均匀布设有若干个喷头，每个喷头均通过水管与水箱连通。 4.根据权利要求3所述的测试滑坡稳定性的物理模型试验装置，其特征在于，所述喷头的数量、间距及位置的设置满足如下条件：滑坡内各处孔隙水压力变化幅度相近。 5.根据权利要求2所述的测试滑坡稳定性的物理模型试验装置，其特征在于，所述滑带内沿坡顶至坡底均匀布设有若干个压力传感器，每个压力传感器均与数据采集仪连接。 6.一种采用权利要求1所述的物理模型试验装置测试滑坡稳定性的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，根据相似理论确定模拟实际滑坡的滑坡物理模型的尺寸，配制滑床、滑带和滑体的相似材料，在试验槽内堆砌滑坡物理模型，当堆砌到滑带中间时布设孔隙水压力分布系统和孔隙水压力测量系统；步骤2，调节孔隙水压力加载系统的水压值与滑带孔隙水压力预设值p0相一致；步骤3，通过孔隙水压力分布系统向滑带内加载水压，并采用孔隙水压力测量系统测量滑带内孔隙水压力的大小，直至滑带内孔隙水压力的值p1与预设值p0达到一致，停止加载并维持该水压；步骤4，逐级增大孔隙水压力加载系统的水压值，向滑带内加载水压直至滑坡物理模型破坏，每次加载至滑带内孔隙水压力的值与孔隙水压力加载系统的水压值趋于一致，停止加载并维持该级加载水压；步骤5，定义滑坡安全富裕度Dp，以Dp值定量评价滑坡稳定性；其中，pmax为滑坡破坏时滑带孔隙水压力。 7.根据权利要求6所述的测试滑坡稳定性的方法，其特征在于，步骤1中，根据实际滑坡和试验槽尺寸确定几何相似比和滑坡物理模型试验中滑床、滑带、滑体的物理力学参数相似比，根据相似理论配置模拟实际滑坡的滑床、滑带和滑体的相似材料。 8.根据权利要求6所述的测试滑坡稳定性的方法，其特征在于，步骤1中，所述滑带、滑体的相似材料应基本满足密度、渗透系数、粘聚力和内摩擦角相似。 9.根据权利要求6所述的测试滑坡稳定性的方法，其特征在于，通过激光测距仪监测整个实验过程中滑坡物理模型的位移变化，步骤3和步骤4中，每次停止加载后，维持水压、直至滑坡的位移量稳定，然后增大水压值再次加载。
所属类别：	发明专利