一种模拟岩土边坡失稳破坏的模型试验装置的制作方法

技术特征：
1.一种模拟岩土边坡失稳破坏的模型试验装置，其特征在于，包括：试验仓(1)，所述试验仓(1)为透明箱体，并且所述试验仓(1)的顶部和底部均为敞口，所述试验仓(1)的内腔底部固接有底板机构，所述试验仓(1)的侧壁底端设有排水口(2)，所述底板机构上放置有模拟岩土边坡(3)；多功能机构，所述多功能机构包括供风组件、加压组件、角度调节组件；所述角度调节组件与所述底板机构的底部铰接，所述角度调节组件用于调节底板机构的倾斜角度，所述供风组件用于向所述试验仓(1)的内部鼓入不同风速和风向的模拟风，所述加压组件用于对所述模拟岩土边坡(3)加入可调节的载荷；供水机构，所述供水机构包括与所述底板机构连通的供水组件、供气组件、出水板组件，所述供水组件用于向所述出水板组件供水，所述供气组件用于向所述出水板组件供气，所述出水板组件设置在所述试验仓(1)的顶部敞口处，所述出水板组件的出水方向朝向所述试验仓(1)；地震机构，所述地震机构包括底座组件和震动组件，所述底座组件的顶部与所述角度调节组件的底部通过弹簧(4)连接，所述震动组件用于向所述底座组件发出地震模拟震动；监测机构，所述监测机构包括影像组件和数据传感组件，所述数据传感组件的感应端置于所述模拟岩土边坡(3)的内部，所述影像组件置于所述试验仓(1)的外侧，所述影像组件和所述数据传感组件均电连有无线传输模块(5)，所述无线传输模块(5)无线连接有操作终端。2.根据权利要求1所述的模拟岩土边坡失稳破坏的模型试验装置，其特征在于：还包括安装框架(7)，所述安装框架(7)的底端固接在地面上，并且所述安装框架(7)罩设在所述试验仓(1)外，所述供水组件、所述供气组件、所述出水板组件均固接在所述安装框架(7)的顶部；所述供水组件包括第一水箱(9)，所述第一水箱(9)固接在所述安装框架(7)的顶部，所述第一水箱(9)的底壁固接有出水管道(10)，所述第一水箱(9)通过所述出水管道(10)与所述出水板组件连通，所述出水管道(10)内设有第一阀门(11)，所述出水管道(10)安装有液体流量计(12)。3.根据权利要求2所述的模拟岩土边坡失稳破坏的模型试验装置，其特征在于：所述供气组件包括空气压缩机(13)、供气总管道(14)、第一分管(15)、第二分管(16)，所述空气压缩机(13)固接在所述安装框架(7)顶部，所述空气压缩机(13)的出风口固接有所述供气总管道(14)，所述供气总管道(14)通过三通阀(17)分别与所述第一分管(15)和所述第二分管(16)连通，所述第一分管(15)的一端与所述出水板组件固接，所述第二分管(16)的一端可拆卸连接有连接头(18)，所述连接头(18)与所述底板机构可拆卸连接。4.根据权利要求3所述的模拟岩土边坡失稳破坏的模型试验装置，其特征在于：所述出水板组件包括集水板(19)和固接在所述集水板(19)底部的出水板(20)，所述集水板(19)内部设有第一空腔(21)，所述出水板(20)上开设有若干间隔顺序排列的出水通孔(22)，所述出水通孔(22)与所述第一空腔(21)相连通，所述出水管道(10)和所述第一分管(15)分别与所述第一空腔(21)连通；所述出水板(20)远离所述集水板(19)的端面上开设有环形卡槽(23)，所述环形卡槽(23)与所述出水通孔(22)连通，所述环形卡槽(23)的侧壁上周向贴覆有磁吸片(24)，所述
环形卡槽(23)内磁性连接有标记钉(25)，所述标记钉(25)的底部为尖头，所述标记钉(25)的尖头垂直设置并且朝向所述模拟岩土边坡(3)。5.根据权利要求4所述的模拟岩土边坡失稳破坏的模型试验装置，其特征在于：所述底板机构包括第一过滤板(26)和底板(27)，所述底板(27)倾斜设置，所述第一过滤板(26)固接在所述试验仓(1)侧壁底部，所述模拟岩土边坡(3)置于所述第一过滤板(26)的顶部，所述第一过滤板(26)的网孔尺寸小于所述模拟岩土边坡(3)的土粒粒径；所述底板(27)固接在所述第一过滤板(26)底部，所述底板(27)靠近所述第一过滤板(26)的端面上开设有排水槽(28)，所述底板(27)侧壁的低端开设有第一卡槽(29)，所述第一卡槽(29)内卡接有导流板(30)，所述导流板(30)的底部设有第二水箱(31)，所述导流板(30)用于将排水槽(28)内的水导流至所述第二水箱(31)内，所述第二水箱(31)的侧壁底部固接有回水管(33)，所述回水管(33)安装有水泵(34)，所述回水管(33)的一端与所述第一水箱(9)连通，所述第一水箱(9)和所述第二水箱(31)通过所述回水管(33)连通。6.根据权利要求5所述的模拟岩土边坡失稳破坏的模型试验装置，其特征在于：所述第二水箱(31)内可拆卸连接有第二过滤板(32)，所述回水管(33)通过若干间隔顺序排列的卡接扣(35)与所述安装框架(7)可拆卸连接。7.根据权利要求6所述的模拟岩土边坡失稳破坏的模型试验装置，其特征在于：所述角度调节组件包括第一平台(36)和设置在所述第一平台(36)顶面的两组调节件，两组所述调节件并排设置，所述调节件包括支撑杆(37)和第一液压杆(38)，两个所述支撑杆(37)靠近所述底板(27)的低端设置，两个所述支撑杆(37)的顶部与所述底板(27)铰接，两个所述支撑杆(37)的底部与所述第一平台(36)固接；所述第一液压杆(38)的两端分别与所述第一平台(36)和所述底板(27)铰接，两个所述第一液压杆(38)靠近所述底板(27)的高端，所述第一液压杆(38)倾斜设置。8.根据权利要求7所述的模拟岩土边坡失稳破坏的模型试验装置，其特征在于：所述底座组件包括放置座(39)和设置在所述放置座(39)顶部的第二平台(40)，所述放置座(39)放置在地面上，所述第二平台(40)的底端四角处固接有连接杆(41)，所述放置座(39)的顶部固接有与所述连接杆(41)对应设置的四个连接座(42)，所述连接杆(41)和所述连接座(42)通过铆钉(43)轴接；所述第二平台(40)与所述第一平台(36)之间固接有若干所述弹簧(4)，若干所述弹簧(4)间隔顺序排列；所述震动组件包括第一震动电机(44)和第二震动电机(45)，所述第一震动电机(44)和所述第二震动电机(45)均固接在所述放置座(39)的顶部，并且所述第一震动电机(44)和所述第二震动电机(45)的震动面均固接在所述第二平台(40)的底部，所述第一震动电机(44)和所述第二震动电机(45)均为双向震动电机。9.根据权利要求8所述的模拟岩土边坡失稳破坏的模型试验装置，其特征在于：所述供风组件包括固接在所述试验仓(1)侧壁上的若干风机(46)，所述风机(46)与所述试验仓(1)内腔连通，所述风机(46)为冷暖风机；所述加压组件包括固接在所述试验仓(1)内侧壁上的安装杆(47)，所述安装杆(47)的底部固接有第二液压杆(48)，所述第二液压杆(48)的活塞端固接有加压座(49)，所述加压座(49)位于所述模拟岩土边坡(3)的顶部。10.根据权利要求9所述的模拟岩土边坡失稳破坏的模型试验装置，其特征在于：所述
影像组件包括若干间隔顺序排列的摄影相机(8)，若干所述摄影相机(8)分别设置在所述安装框架(7)的侧壁上和顶壁上，并且若干所述摄影相机(8)的摄像头朝向所述模拟岩土边坡(3)，若干所述摄影相机(8)与所述无线传输模块(5)电性连接；所述数据传感组件包括若干土压力传感器(50)、若干孔隙水压力计(51)、若干含水率传感器(52)，若干所述土压力传感器(50)、若干所述孔隙水压力计(51)、若干所述含水率传感器(52)的探测端均伸入至所述模拟岩土边坡(3)的内部，若干所述土压力传感器(50)、若干所述孔隙水压力计(51)、若干所述含水率传感器(52)的传输端伸出所述试验仓(1)与所述无线传输模块(5)电性连接，若干所述土压力传感器(50)、若干所述孔隙水压力计(51)、若干所述含水率传感器(52)间隔顺序排列。

技术总结
本发明公开一种模拟岩土边坡失稳破坏的模型试验装置，包括试验仓、多功能机构、供水机构、地震机构和监测机构；试验仓的内腔底部固接有底板机构，底板机构上放置有模拟岩土边坡；多功能机构包括供风组件、加压组件、角度调节组件；供水机构包括与底板机构连通的供水组件、供气组件、出水板组件，出水板组件设置在试验仓的顶部敞口处；地震机构包括底座组件和震动组件，震动组件用于向底座组件发出地震模拟震动；监测机构包括影像组件和数据传感组件，摄像记录组件和数据传感组件均电连有无线传输模块，无线传输模块无线连接有操作终端。本发明可实现对岩土边坡进行降雨、刮风、载荷、地震等因素的模拟，并将模拟数据进行记录和传输。输。输。


技术研发人员：王帅 王超 路沙沙
受保护的技术使用者：辽宁工程技术大学
技术研发日：2021.08.03
技术公布日：2021/10/23