本實用新型屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種研究滑坡壩形態(tài)特征的模擬裝置。
背景技術(shù):
堰塞湖的形成對下游人民生命財產(chǎn)安全造成極大威脅,全球范圍內(nèi)有多處記載了堰塞湖壩體潰決造成人類死亡的案例。堰塞壩是形成堰塞湖的壩體,一般由地震或降雨引發(fā)的滑坡、崩塌、泥石流堵塞河道而形成,其中由滑坡形成的堰塞壩占據(jù)了絕大多數(shù)。由滑坡造成的堰塞壩又可稱為滑坡壩,滑坡壩多產(chǎn)生在峽谷中,當(dāng)峽谷左右岸受到災(zāi)害荷載時,如強(qiáng)降雨、地震、人工開挖等,會觸發(fā)山體滑坡,使兩岸滑坡體經(jīng)滑移、碰撞之后堆積在河谷之中,形成滑坡壩。2008年汶川地震觸發(fā)了多起由于河谷左右岸滑坡形成的滑坡壩,因此針對滑坡壩壩體穩(wěn)定性問題的研究就顯得尤為重要。
滑坡壩壩體的穩(wěn)定性除了與江河水動力條件有關(guān),還往往受到壩體形態(tài)特征參數(shù)的控制,如壩高、壩長、壩寬、壩坡腳等,而滑坡壩壩體的形態(tài)特征又與滑坡體材料特征、滑坡體入射河道速度、滑坡體入射河道角度以及河道坡度等因素有關(guān)。但現(xiàn)有技術(shù)中,還沒有針對上述滑坡壩壩體形態(tài)特征參數(shù)進(jìn)行研究的試驗裝置,因此,需要一種新的裝置來解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本實用新型提供一種研究滑坡壩形態(tài)特征的模擬裝置,該模擬裝置結(jié)構(gòu)緊湊,使用方便,易于觀察和記錄滑坡壩形成的壩體形態(tài)特征。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用如下技術(shù)方案:
一種研究滑坡壩形態(tài)特征的模擬裝置,包括透明的凹槽,所述凹槽由底板和兩塊相對的側(cè)板組成,所述側(cè)板設(shè)置于所述底板較長的兩邊,且兩塊所述側(cè)板上均設(shè)有網(wǎng)格線,所述側(cè)板遠(yuǎn)離底板端均鉸接有斜坡板,所述斜坡板位于所述凹槽的外側(cè),且可相對側(cè)板的鉸接邊轉(zhuǎn)動,兩側(cè)斜坡板下表面遠(yuǎn)離凹槽端均鉸接有第一千斤頂,所述第一千斤頂沿凹槽長度方向均布設(shè)置,兩側(cè)斜坡板上表面均設(shè)置有集料箱,所述集料箱可固定于斜坡板上表面任意位置,所述集料箱靠近凹槽端擋板為可開閉的活動擋板。
所述底板下表面的一端鉸接有第二千斤頂,所述第二千斤頂設(shè)置于靠近底板較短邊的一端。
所述網(wǎng)格線的間隔精度為1mm。
所述集料箱遠(yuǎn)離凹槽端擋板的外表面設(shè)有錨繩,所述錨繩的另一端為固定端。
所述集料箱的頂部不設(shè)封板。
所述底板與側(cè)板的材質(zhì)選用有機(jī)玻璃。
本實用新型的有益效果:
本實用新型供了一種研究滑坡壩形態(tài)特征的模擬裝置,該模擬裝置結(jié)構(gòu)緊湊,使用方便,易于組裝和拆卸,可很好的滿足試驗需求。由于在組成透明凹槽的側(cè)板上設(shè)置有網(wǎng)格線,因此更便于觀察和精確記錄滑坡壩形成的壩體形態(tài)特征。
在斜坡板下表面鉸接有第一千斤頂,通過調(diào)節(jié)第一千斤頂?shù)母叨龋珊芊奖愕恼{(diào)節(jié)斜坡板的傾斜角度,以滿足在不同坡度條件下的試驗需求,從而得到在不同滑坡體入射河道速度、滑坡體入射河道角度條件下形成滑坡壩的壩體形態(tài)特征。
附圖說明
圖1是本實用新型研究滑坡壩形態(tài)特征的模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1-凹槽,2-底板,3-側(cè)板,4-斜坡板,5-第一千斤頂,6-集料箱,7-活動擋板,8-第二千斤頂,9-錨繩。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
如圖1所示,一種研究滑坡壩形態(tài)特征的模擬裝置,屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域,用于模擬滑坡壩的形成,可觀察滑坡壩的形成過程和記錄滑坡壩的壩體形態(tài)特征。
本實用新型研究滑坡壩形態(tài)特征的模擬裝置包括透明的凹槽1,凹槽1由底板2和兩塊相對的側(cè)板3組成,凹槽1用于模擬滑坡壩實際形成過程中的河床,采用透明材質(zhì)的凹槽1,可在使用該模擬裝置進(jìn)行滑坡壩形成的模擬試驗中,更好的觀察壩體的形態(tài)特征,在本實施例中,底板2與側(cè)板3的材質(zhì)選用有機(jī)玻璃,并且在底板2下表面的一端鉸接有第二千斤頂8,第二千斤頂8設(shè)置于靠近底板2較短邊的一端,通過調(diào)整第二千斤頂8的升降,可使凹槽1發(fā)生傾斜,用以模擬峽谷中河流的傾斜流向。側(cè)板3設(shè)置于底板2較長的兩邊,且兩塊側(cè)板3上均設(shè)有網(wǎng)格線,通過網(wǎng)格線的刻度,可以更好的記錄試驗中所形成滑坡壩的外輪廓。在本實施例中,網(wǎng)格線的間隔精度為1mm,以便使測量記錄更加精確。側(cè)板3遠(yuǎn)離底板2端均鉸接有斜坡板4,斜坡板4位于凹槽1的外側(cè),且可相對側(cè)板3的鉸接邊轉(zhuǎn)動,用以改變斜坡板4不同的傾斜角度,從而改變滑坡體在射入河道時的入射角度。兩側(cè)斜坡板4下表面遠(yuǎn)離凹槽1端均鉸接有第一千斤頂5,第一千斤頂5沿凹槽1長度方向均布設(shè)置,通過調(diào)節(jié)第一千斤頂5的升降,可實現(xiàn)斜坡板4不同的傾斜角度,同時又能起到對斜坡板4的支撐作用,在本實施例中,兩側(cè)斜坡板4下表面的第一千斤頂5均為兩個。此外,第一千斤頂5、第二千斤頂8與斜坡板4、底板2之間均采用鉸接,可使斜坡板4與底板2隨著第一千斤頂5與第二千斤頂8的升降而改變角度,防止模擬試驗裝置變形。
兩側(cè)斜坡板4上表面均設(shè)置有集料箱6,集料箱6可固定于斜坡板4上表面任意位置,通過改變集料箱6在斜坡板4上的不同高度位置,可實現(xiàn)集料箱6內(nèi)滑坡體材料射入河道時的不同入射速度。在本實施例中,集料箱6遠(yuǎn)離凹槽1端擋板的外表面設(shè)有錨繩9,錨繩9的另一端為固定端,即通過控制錨繩9的長度來更改集料箱6在斜坡板4上的不同固定位置,并防止集料箱6從斜坡板4上滑落。集料箱6靠近凹槽1端擋板為可開閉的活動擋板7,關(guān)閉活動擋板7時,可防止集料箱6內(nèi)的滑坡體材料在試驗開始前泄漏,當(dāng)打開活動擋板7時,集料箱6內(nèi)的滑坡體材料可沿滑坡板4的斜面滑出,在本實施例中,活動擋板7與集料箱6箱體之間通過鎖扣連接,并通過鎖扣的開閉來實現(xiàn)活動擋板7的開閉。集料箱6的頂部不設(shè)封板,因此無需拆卸斜坡板4上的集料箱6,便可向集料箱6內(nèi)添加相同或不同的滑坡體材料,從而提高效率。
下面結(jié)合附圖說明本實用新型的一次使用過程。
如圖1所示,在試驗開始前,首先將該模擬裝置放置于水平地面或?qū)嶒炁_上,使底板2的下表面接觸地面,并調(diào)整第二千斤頂8的高度,使凹槽1達(dá)到試驗所需坡度。當(dāng)試驗需要凹槽1無坡度水平放置時,可將第二千斤頂8拆除。之后,調(diào)整第一千斤頂5的高度,使凹槽1兩側(cè)的側(cè)板3達(dá)到試驗所需坡度,并同時給予該裝置穩(wěn)固的支撐。裝置穩(wěn)固之后,將裝有滑坡體材料的集料箱6放置于兩側(cè)的斜坡板4上,活動擋板7靠近凹槽1放置,錨繩9繞過斜坡板4遠(yuǎn)離凹槽1端固定于地面上,并通過控制錨繩9的長度來調(diào)節(jié)集料箱6固定在斜坡板4上的相對位置高度。
當(dāng)需要模擬兩側(cè)滑坡形成的滑坡壩時,將兩側(cè)集料箱6的活動擋板7打開,集料箱6內(nèi)的滑坡體材料從集料箱6內(nèi)沿斜坡板4滑出,并在凹槽1內(nèi)形成滑坡壩;當(dāng)需要模擬單側(cè)滑坡形成的滑坡壩時,只需將一側(cè)集料箱6的活動擋板7打開即可,集料箱6內(nèi)的滑坡體材料便可從集料箱6內(nèi)沿斜坡板4滑出,并在凹槽1內(nèi)形成滑坡壩。最后,通過側(cè)板3上的網(wǎng)格線,記錄下所形成滑坡壩的外輪廓形狀。一次試驗結(jié)束。
之后,清理凹槽1內(nèi)的滑坡體材料,改變凹槽1及斜坡板4的傾斜角度,并在集料箱6內(nèi)填裝相同或不同的滑坡體材料,重復(fù)上述操作,以模擬不同河道坡度變化、滑坡體入射河道速度、角度以及滑坡體材料特征等變化條件,從而得到多組不同參數(shù)下的試驗數(shù)據(jù),并由此來分析滑坡壩形態(tài)特征參數(shù)對滑坡壩壩體穩(wěn)定性的影響。
以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制,盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。