本發(fā)明涉及一種凍融對順層巖質(zhì)邊坡變形影響的模型試驗裝置及方法，屬于地質(zhì)工程領(lǐng)域，特別是凍融循環(huán)作用對順層巖質(zhì)邊坡變形影響的試驗方法，適用于分析我國寒冷地區(qū)的順層巖質(zhì)邊坡變形破壞機理及穩(wěn)定性研究。

背景技術(shù)：

順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性問題是山區(qū)鐵路建設(shè)過程常見的工程地質(zhì)問題之一，也是鐵路施工人員密切關(guān)注的重要問題之一。在我國北方地區(qū)，由于鐵路修建周期長，已開挖的順層巖質(zhì)邊坡往往要經(jīng)過多次反復(fù)凍融作用，由于凍脹作用對順層巖質(zhì)邊坡變形及穩(wěn)定性的影響機理較為復(fù)雜，且無類似邊坡工程變形特征及穩(wěn)定性評價的經(jīng)驗可供借鑒，因此研究凍融對順層巖質(zhì)邊坡變形影響成為一個急需解決的問題。采用物理模擬試驗?zāi)Ｐ脱芯績鋈谧饔脤槍訋r質(zhì)邊坡變形的影響，具有操作方便、監(jiān)測直觀等優(yōu)點，對指導(dǎo)巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價及工程處治具有重要意義。

目前，關(guān)于凍融作用對順層巖質(zhì)邊坡變形影響的模型試驗裝置及試驗方法的研究相對較少，大部分為天然狀態(tài)、降雨狀態(tài)或開挖狀態(tài)下順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的影響研究。如中國實用新型專利“順層巖質(zhì)邊坡滑移試驗系統(tǒng)”(授權(quán)公告號：CN204882545U，授權(quán)公告日：2015.12.16)，提供了一種順層巖質(zhì)邊坡滑移試驗系統(tǒng)。如中國實用新型專利“順層巖質(zhì)邊坡輕型加固構(gòu)造”(授權(quán)公告號：CN201099861Y，授權(quán)公告日：2008.8.13)，公開了一種順層巖質(zhì)邊坡輕型加固構(gòu)造，它包括在坡面上成排、成列布設(shè)的抗剪錨桿，各抗剪錨桿由錨孔穿入穩(wěn)定基巖內(nèi)且與之錨固連接，設(shè)置于坡面上的連接構(gòu)件與各抗剪錨桿的外錨頭固定連接。中國發(fā)明專利“一種巖堆邊坡凍融循環(huán)作用變形物理模型試驗裝置及試驗方法”(授權(quán)公告號：CN104807975B，授權(quán)公告日：2016-8-17)，公開了一種巖堆邊坡凍融循環(huán)作用變形物理模型試驗裝置及試驗方法，適應(yīng)于我國北方極寒地區(qū)的巖堆邊坡變形破壞機理分析及穩(wěn)定性研究。

目前，已有順層巖質(zhì)邊坡模型試驗中，未考慮凍融作用對順層巖質(zhì)邊坡的影響，且不能調(diào)整巖質(zhì)邊坡的坡角，故不能開展凍融特殊工況對順層巖質(zhì)邊坡變形破壞的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種凍融對順層巖質(zhì)邊坡變形影響的模型試驗裝置及方法，能有效改善現(xiàn)有裝置不能調(diào)整順層巖質(zhì)邊坡坡角、不能模擬凍融作用對順層巖質(zhì)邊坡作用等問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種凍融對順層巖質(zhì)邊坡變形影響的模型試驗裝置，包括傾斜設(shè)置的U型坡臺，所述U型坡臺位于水平高端的一端的底部設(shè)有用于升降所述U型坡臺的千斤頂，所述U型坡臺位于水平低端的一端活動連接有用于打開或關(guān)閉所述U型坡臺端部的緩沖平臺，所述緩沖平臺上設(shè)有貫穿所述緩沖平臺的排水孔；所述U型坡臺的周邊設(shè)有加熱裝置；所述U型坡臺的兩側(cè)板的頂部均設(shè)有沿所述U型坡臺的兩側(cè)板長度方向延伸的軌道，兩個所述軌道上均設(shè)有多個可沿所述軌道長度方向滑動且可固定在所述軌道上的滑動座，兩個所述軌道上的所述滑動座一一對應(yīng)通過橫梁連接，所述橫梁上設(shè)有多個百分表。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明能有效改善現(xiàn)有裝置不能調(diào)整順層巖質(zhì)邊坡坡角、不能模擬凍融作用對順層巖質(zhì)邊坡作用等問題，操作方便、監(jiān)測直觀等優(yōu)點，適用于在東北地區(qū)模擬凍融對順層巖質(zhì)邊坡變形影響的物理模擬實驗，對指導(dǎo)寒區(qū)順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價及處治具有重要意義。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。

進一步，所述橫梁為金屬橫梁，所述百分表通過電磁鐵固定在所述橫梁上。

采用上述進一步方案的有益效果是：采用電磁鐵將所述百分表進行固定，能方便百分表的安裝和拆卸。

進一步，所述加熱裝置為碘鎢燈。

采用上述進一步方案的有益效果是：加熱裝置采用碘鎢燈，根據(jù)需要調(diào)節(jié)加熱溫度。

進一步，所述U型坡臺位于水平高端的一端的底部固定有沿所述U型坡臺長度方向設(shè)置的千斤頂軌道，所述千斤頂?shù)捻敳吭O(shè)在所述千斤頂軌道內(nèi)，且所述千斤頂?shù)捻敳靠稍谒銮Ы镯斳壍纼?nèi)滑動。

采用上述進一步方案的有益效果是：在U型坡臺位于水平高端的一端的底部設(shè)置千斤頂軌道，在千斤頂?shù)幕钊斊鸷拖侣涞倪^程中，千斤頂?shù)幕钊捻敳垦厍Ы镯斳壍阑瑒樱龃笄Ы镯斦{(diào)節(jié)U型坡臺傾斜角的范圍。

進一步，所述千斤頂軌道的數(shù)量為兩個，兩個所述千斤頂軌道關(guān)于所述U型坡臺的長度方向的中心線對稱設(shè)置，兩個所述千斤頂軌道對應(yīng)連接兩個所述千斤頂。

采用上述進一步方案的有益效果是：在U型坡臺位于水平高端的一端的底部設(shè)置兩個千斤頂軌道，能確保在頂起U型坡臺的過程中U型坡臺能保持平穩(wěn)地升降。

進一步，所述U型坡臺位于水平低端的一端的兩側(cè)均設(shè)有通過混凝土基座固定設(shè)置的軸承，兩個所述軸承件設(shè)有連接軸，所述連接軸的兩端分別設(shè)在兩個所述軸承上，所述連接軸穿過并與所述緩沖平臺的一端固定連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過連接軸帶動緩沖平臺轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對U型坡臺位于水平低端的一端的關(guān)閉和開啟。

進一步，兩個所述軌道分別固定在所述U型坡臺的兩側(cè)板的頂部，所述軌道上設(shè)有T型槽，所述滑動座的底端為與所述T型槽相匹配的“上”形結(jié)構(gòu)，所述滑動座的底端設(shè)在所述T型槽內(nèi)，所述軌道上設(shè)有多個沿所述軌道長度方向均勻設(shè)置的螺孔，所述螺孔內(nèi)設(shè)有可將所述滑動座的底端固定在所述T型槽內(nèi)的螺栓。

采用上述進一步方案的有益效果是：在軌道上設(shè)置T型槽，將滑動座的底部設(shè)置成與T型槽相匹配的“⊥”形結(jié)構(gòu)，滑動座可在T型槽內(nèi)移動，并通過螺栓進行定位，結(jié)構(gòu)簡單，滑動方便。

進一步，所述軌道上設(shè)有沿所述軌道長度方向設(shè)置的標(biāo)尺。

采用上述進一步方案的有益效果是：標(biāo)尺的設(shè)置能方便滑動座的定位。

進一步，所述緩沖平臺的底部設(shè)有用于支承所述緩沖平臺的支座，所述緩沖平臺的底部設(shè)有一端與所述排水孔連通的引流管，所述引流管的另一端連接排水溝。

采用上述進一步方案的有益效果是：引流管的設(shè)置能將滑到緩沖平臺上的水進行導(dǎo)出，方便水漬的清理。

進一步，所述千斤頂?shù)牡撞吭O(shè)有用于支撐所述千斤頂?shù)那Ы镯數(shù)鬃?/p>

采用上述進一步方案的有益效果是：千斤頂?shù)鬃脑O(shè)置能對千斤頂進行支撐，并且能提高千斤頂提升U型坡臺的角度。

一種凍融對順層巖質(zhì)邊坡變形影響的模型試驗方法，采用上述所述的凍融對順層巖質(zhì)邊坡變形影響的模型試驗裝置進行凍融對順層巖質(zhì)邊坡變形影響的模型試驗，包括以下步驟：

步驟一，開展野外地質(zhì)調(diào)查：通過野外宏觀地質(zhì)調(diào)查，測量順層巖質(zhì)邊坡的巖層產(chǎn)狀及巖層厚度；

步驟二，制備石板和飽和粘土：確定模型試驗的相似比，確定并預(yù)制模型中使用的石板尺寸，預(yù)制完成后浸泡在0℃的水中備用，制備飽和的粘土；

步驟三，設(shè)置千斤頂：使U型坡臺的水平高端的底部的千斤頂?shù)幕钊仙钡経型坡臺的坡度等于巖層的傾角為止；

步驟四，設(shè)置緩沖平臺：使用緩沖平臺封堵所述U型坡臺的水平低端的端部，并且堵塞排水孔，在緩沖平臺朝向所述U型坡臺的一面上均勻涂抹黃油；

步驟五，構(gòu)建順層巖質(zhì)邊坡：在U型坡臺的兩側(cè)壁上均勻涂抹黃油，在U型坡臺上從下往上布置三層所述石板，石板之間充填飽和的黏土，共同形成順層巖質(zhì)邊坡模型，并在模型表面至少確定1條監(jiān)測剖面，并做好標(biāo)記；

步驟六，設(shè)置百分表：調(diào)節(jié)橫梁的位置以及百分表，使得百分表的量測頭頂在監(jiān)測剖面上的巖質(zhì)邊坡表面及頂部巖層的側(cè)面上，并記錄初始讀數(shù)；

步驟七，模擬凍結(jié)過程：在巖質(zhì)邊坡上灑水，使石板和粘土充分飽和，，保持模型溫度在-5℃～-25℃下，使模型充分凍結(jié)，記錄各百分表讀數(shù)；

步驟八，模擬融冰過程：旋轉(zhuǎn)緩沖平臺使轉(zhuǎn)緩沖平臺水平設(shè)置，清除黃油，疏通排水孔，開啟加熱裝置，使室內(nèi)溫度保持在10℃～20℃，使模型中的冰充分融化，記錄百分表各讀數(shù)；

步驟九，模擬凍融循環(huán)作用：重復(fù)步驟七和步驟八，可完成若干次巖質(zhì)邊坡的凍融循環(huán)作用，分析凍融循環(huán)作用對巖質(zhì)邊坡變形的影響及破壞特征。

采用上述方案的有益效果是：本方法能有效改善現(xiàn)有裝置不能調(diào)整順層巖質(zhì)邊坡坡角、不能模擬凍融作用對順層巖質(zhì)邊坡作用等問題，操作方便、監(jiān)測直觀等優(yōu)點，適用于在東北地區(qū)模擬凍融對順層巖質(zhì)邊坡變形影響的物理模擬實驗，對指導(dǎo)寒區(qū)順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價及處治具有重要意義。

進一步，所述步驟七和步驟八中，當(dāng)巖質(zhì)邊坡的變形較小時，使U型坡下的千斤頂?shù)幕钊饾u上升，直到巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)后滑動到緩沖平臺，同時記錄不同坡度下各監(jiān)測點的百分表讀數(shù)，研究巖質(zhì)邊坡的變形破壞特征，計算巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過千斤頂?shù)幕钊饾u上升，能使得巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)后滑動到緩沖平臺，記錄不同坡度下各監(jiān)測點的百分表讀數(shù)，研究巖質(zhì)邊坡的變形破壞特征。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的俯視圖；

圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明的后視圖；

圖4為構(gòu)建順層巖質(zhì)邊坡前的模型箱主視圖；

圖5為構(gòu)建順層巖質(zhì)邊坡后、凍融實驗前的的模型箱主視圖；

圖6為滑動座及軌道、橫梁的主視圖；

圖7為軸承與U型鋼板箱、緩沖平臺連接側(cè)視圖；

圖8為百分表與鋼質(zhì)橫梁連接主視圖；

附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：

101、U型坡臺，102、千斤頂，103、連接軸，104、緩沖平臺，105、排水孔，106、滑動座，107、橫梁，108、石板，109、千斤頂軌道，110、千斤頂?shù)鬃?11、標(biāo)尺，112、百分表，113、加熱裝置，114、電磁鐵，115、量測頭，116、百分表表盤，117、軌道，118、混凝土基座，119、支座，120、螺栓，121、方形孔，122、軸承，123、引流管，124、排水溝，125、T型槽，126、螺孔。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

順層巖質(zhì)邊坡中的節(jié)理裂隙是地下水的運移通道。在北方地區(qū)，在冬季溫度處于0℃以下，節(jié)理裂隙內(nèi)富有地下水的充填物凍結(jié)，體積膨脹，對巖層產(chǎn)生膨脹作用力，使巖層中的裂隙擴張；在夏季溫度回升到0℃以上，節(jié)理裂隙內(nèi)凍結(jié)的充填物中的冰層融化，膨脹作用力卸荷，巖層中的裂隙回縮，巖質(zhì)邊坡內(nèi)節(jié)理裂隙內(nèi)填充物中的地下水的凍結(jié)與融化的過程稱之為巖質(zhì)邊坡的凍融循環(huán)。

一年四季春夏秋冬交替出現(xiàn)，產(chǎn)生一次巖質(zhì)邊坡的凍融循環(huán)，多年的凍融循環(huán)使順層巖質(zhì)邊坡承受反復(fù)的凍脹力加載-卸載作用，巖質(zhì)邊坡必將疲勞損傷，最終邊坡破壞失去其穩(wěn)定性

由于現(xiàn)有順層巖質(zhì)邊坡模型試驗中，未考慮凍融作用對順層巖質(zhì)邊坡的影響，且不能調(diào)整巖質(zhì)邊坡的坡角，本發(fā)明公布了一種凍融對順層巖質(zhì)邊坡變形影響的模型試驗裝置及試驗方法，具有操作方便、監(jiān)測直觀等優(yōu)點。

實施例一

如圖1、圖2、圖3所示，本實施例包括傾斜設(shè)置的U型坡臺101，所述U型坡臺101位于水平高端的一端的底部設(shè)有用于升降所述U型坡臺101的千斤頂102，所述U型坡臺101位于水平低端的一端活動連接有用于打開或關(guān)閉所述U型坡臺101端部的緩沖平臺104，所述緩沖平臺104上設(shè)有貫穿所述緩沖平臺104的排水孔105；所述U型坡臺101的周邊設(shè)有用于環(huán)境融雪的加熱裝置113；所述U型坡臺101的兩側(cè)板的頂部均設(shè)有沿所述U型坡臺101的兩側(cè)板長度方向延伸的軌道117，兩個所述軌道117上均設(shè)有多個可沿所述軌道117長度方向滑動且可固定在所述軌道117上的滑動座106，兩個所述軌道117上的所述滑動座106一一對應(yīng)通過橫梁107連接，所述橫梁107上設(shè)有多個百分表112。

如圖2所示，所述U型坡臺101位于水平高端的一端的底部固定有沿所述U型坡臺101長度方向設(shè)置的千斤頂軌道109，所述千斤頂102的頂部設(shè)在所述千斤頂軌道109內(nèi)，且所述千斤頂102的頂部可在所述千斤頂軌道109內(nèi)滑動，所述千斤頂軌道109的數(shù)量為兩個，兩個所述千斤頂軌道109關(guān)于所述U型坡臺101的長度方向的中心線對稱設(shè)置，兩個所述千斤頂軌道109對應(yīng)連接兩個所述千斤頂102。

如圖4、圖5和圖7所示，所述U型坡臺101位于水平低端的一端的兩側(cè)均設(shè)有通過混凝土基座118固定設(shè)置的軸承122，兩個所述軸承122件設(shè)有連接軸103，所述連接軸103的兩端分別設(shè)在兩個所述軸承122上，所述連接軸103穿過并與所述緩沖平臺104的一端固定連接。

如圖6、圖8所示，所述橫梁107為鋼制橫梁107，所述百分表112通過電磁鐵114固定在所述橫梁107上，電磁鐵114與百分表表盤116固定連接，百分表112的量測頭115朝向U型坡臺101內(nèi)。橫梁107上至少設(shè)置9個用電磁鐵114連接的百分表112

如圖6所示，兩個所述軌道117分別固定在所述U型坡臺101的兩側(cè)板的頂部，所述軌道117上設(shè)有T型槽125，所述滑動座106的底端為與所述T型槽125相匹配的“⊥”形結(jié)構(gòu)，所述滑動座106的底端設(shè)在所述T型槽125內(nèi)，所述軌道117上設(shè)有多個沿所述軌道117長度方向均勻設(shè)置的螺孔126，所述螺孔126內(nèi)設(shè)有可將所述滑動座106的底端固定在所述T型槽125內(nèi)的螺栓120。

本實施例中，為方便遼寧省本溪市桓仁縣田師傅-桓仁鐵路大前石嶺隧道出口施工，從山腳修建一條通往隧道進口的施工便道，由于切坡在施工便道內(nèi)側(cè)形成長約500m的順層巖質(zhì)邊坡，通過野外宏觀地質(zhì)調(diào)查，測量順層巖質(zhì)邊坡的巖層的傾角約為30°，厚度約為0.3m石英砂巖。

優(yōu)選地，在本實施例中，在U型坡臺101高度較大的一端附近的箱底面焊接2排并排平行的鋼質(zhì)凹槽軌道117，通過千斤頂102的活塞上升鋼板箱的坡度為30°，U型坡臺101的底面尺寸為200cm(長)×100cm(寬)×1cm(厚)，兩側(cè)壁的尺寸為200cm(長)×2cm(厚)×25cm(高)，鋼板箱高度較小的一端通過連接軸103與緩沖平臺104連接，緩沖平臺104的尺寸為100cm(長)×35cm(寬)×1cm(厚)。

優(yōu)選地，在本實施例中，在緩沖平臺104上離連接軸103約2cm處設(shè)置一排共3個直徑為1cm的排水孔105，排水孔105下連接有引流管123，將融化后的水引入排水溝124尺寸為5cm(寬)×5cm(深)，同時為排走連接軸103下滲的水，排水溝124在連接軸103方向的側(cè)壁的傾角設(shè)為45°

優(yōu)選的，在巖質(zhì)邊坡上至少設(shè)置1個監(jiān)測剖面，U型坡臺101上至少設(shè)置4根橫梁107，所述橫梁107的兩端為方形，設(shè)置在滑動座106上部的方形孔121內(nèi)，分別位于U型坡臺101的前部、中部、后部及U型坡臺101上邊界上，其中前部、中部、后部的3根橫梁107沿每個剖面用電磁鐵114至少連接2個百分表112，用于監(jiān)測主剖面上巖質(zhì)邊坡表面的鼓脹與沉降變形；U型坡臺101上邊界上根據(jù)巖層的分層數(shù)布置百分表112，百分表112的量測頭115頂在模型上邊界附近的石板108側(cè)面上，用于監(jiān)測不同巖層的相對滑動位移。

優(yōu)選地，在本實施例中，緩沖平臺104與連接軸103的高度相同，約高于地表20cm為宜。

優(yōu)選地，在本實施例中，在巖質(zhì)邊坡上設(shè)置1個監(jiān)測剖面，設(shè)置4根橫梁107，橫梁107尺寸為110cm(長)×3cm(寬)×3cm(高)，橫梁107與橫梁107之間的間距為25cm～35cm為宜，在前部、中部、后部的3根橫梁107連接2個百分表112，模型上邊界的1根橫梁107上連接3個百分表112，共9個百分表112。

優(yōu)選地，在本實施例中，確定模型試驗的相似比為1∶5，即模型中石板108的厚度取為6cm，共鋪設(shè)3層石板108，石板108之間填充飽和的粘土層。

優(yōu)選地，在本實施例中，用于融雪的4個加熱裝置113設(shè)置在U型坡臺101的前部、兩側(cè)、上部，加熱裝置113水平放置，傾斜角應(yīng)小于±4°。

優(yōu)選地，在本實施例中，為了進一步增加千斤頂102的抬升能力，在千斤頂?shù)鬃?10下設(shè)置了2層鋼墊板。

當(dāng)實驗過程中局部出現(xiàn)較大變形時，可在附近增設(shè)百分表112，百分表112均用固定在橫梁107或U型坡臺101兩側(cè)邊上。

本實施例能有效改善現(xiàn)有裝置不能調(diào)整順層巖質(zhì)邊坡坡角、不能模擬凍融作用對順層巖質(zhì)邊坡作用等問題，操作方便、監(jiān)測直觀等優(yōu)點，適用于在東北地區(qū)模擬凍融對順層巖質(zhì)邊坡變形影響的物理模擬實驗，對指導(dǎo)寒區(qū)順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價及處治具有重要意義。

實施例二

在本實施例中，公開了一種凍融對順層巖質(zhì)邊坡變形影響的模型試驗方法，包括以下步驟：

S1：開展野外地質(zhì)調(diào)查：通過野外宏觀地質(zhì)調(diào)查，測量順層巖質(zhì)邊坡的巖層產(chǎn)狀及若層厚度。

S2：制備石板108和飽和粘土：確定模型試驗的相似比，確定并預(yù)制模型中使用的石板108尺寸，預(yù)制完成后浸泡在0℃的水中備用，制備飽和的粘土。

S3：設(shè)置千斤頂102：使U型坡臺101下千斤頂102的活塞上升，直到鋼板箱的坡度等于巖層的傾角為止。

S4：繞連接軸103轉(zhuǎn)動緩沖平臺104：在緩沖平臺104上均勻涂抹黃油，繞連接軸103轉(zhuǎn)動緩沖平臺104，將緩沖平臺104旋轉(zhuǎn)至與U型坡臺101高度較小的一端相連，并堵塞排水孔105口。

S5：構(gòu)建順層巖質(zhì)邊坡：為減少邊界效應(yīng)，在U型坡臺101內(nèi)部兩側(cè)壁均勻涂抹黃油，從下往上布置三層石板108，石板108之間充填飽和的黏土，共同形成順層巖質(zhì)邊坡模擬模型，并在模型表面至少確定1條監(jiān)測剖面，并做好標(biāo)記。

S6：安裝鋼質(zhì)的橫梁107：在U型坡臺101兩側(cè)板頂面上的軌道117內(nèi)均勻設(shè)置多個滑動座106，通過兩側(cè)的標(biāo)尺111快速對齊滑動座106并用螺孔126固定在軌道117上，將鋼質(zhì)的橫梁107穿過滑動座106的方形孔121并用螺孔126固定在鋼板上；安裝百分表112：在鋼質(zhì)的橫梁107上用電磁鐵114連接若干百分表112，并使百分表112的量測頭115頂在主剖面上的巖質(zhì)邊坡表面及頂部巖層的側(cè)面上，并記錄初始讀數(shù)。

S7：模擬凍結(jié)過程：在巖質(zhì)邊坡上緩慢灑水，使石板108和粘土充分飽和，利用東北地區(qū)天然的氣候環(huán)境，保持模型溫度在-5℃～-25℃下約12小時，使模型充分凍結(jié)，記錄各百分表112讀數(shù)。

S8：模擬融冰過程：旋轉(zhuǎn)緩沖平臺104使固定鋼支座119放置在地面上，清除黃油，疏通排水孔105，開啟室內(nèi)空調(diào)、地暖及碘鎢燈等，使室內(nèi)溫度保持在10℃～20℃中間，使模型的冰充分融化，記錄百分表112各讀數(shù)。

S9：模擬凍融循環(huán)作用：重復(fù)步驟S7-S8，可完成若干次巖質(zhì)邊坡的凍融循環(huán)作用，分析凍融循環(huán)作用對巖質(zhì)邊坡變形的影響及破壞特征。

在本實施例中，若巖質(zhì)邊坡的變形較小，可使U型坡臺101下千斤頂102的活塞逐漸上升，直到巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)后滑動到緩沖平臺104，記錄不同坡度下各監(jiān)測點的百分表112讀數(shù)，研究巖質(zhì)邊坡的變形破壞特征，計算巖堆邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)。

本實施例能有效改善現(xiàn)有裝置不能調(diào)整順層巖質(zhì)邊坡坡角、不能模擬凍融作用對順層巖質(zhì)邊坡作用等問題，操作方便、監(jiān)測直觀等優(yōu)點，適用于在東北地區(qū)模擬凍融對順層巖質(zhì)邊坡變形影響的物理模擬實驗，對指導(dǎo)寒區(qū)順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價及處治具有重要意義。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。