本实用新型专利技术是一种路基边坡与地下工程多功能三维模型试验平台。所述的三维模型试验平台由地下槽体、地上反力墙、地上槽体、伺服作动器、加载板、中隔板、地下水系统、人工降雨系统组成；地上反力墙位于地下槽体一端，地上槽体安装于地下槽体侧壁之上，伺服作动器置于地上反力墙与地上槽体之间，地下水系统设于地槽内，人工降雨系统及喷头置于地上槽体的上方。本实用新型专利技术的路基边坡与地下工程多功能三维模型试验平台的建设，可对现有的大型地基及边坡模型试验系统进行进一步的完善，可为路基边坡支挡结构、地基处理、隧道、基坑等工程项目的大比例模型试验提供良好的试验平台，并降低工程造价，提高模型试验效率。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术是一种路基边坡与地下工程多功能三维模型试验平台。所述的三维模型试验平台由地下槽体、地上反力墙、地上槽体、伺服作动器、加载板、中隔板、地下水系统、人工降雨系统组成；地上反力墙位于地下槽体一端，地上槽体安装于地下槽体侧壁之上，伺服作动器置于地上反力墙与地上槽体之间，地下水系统设于地槽内，人工降雨系统及喷头置于地上槽体的上方。本技术的路基边坡与地下工程多功能三维模型试验平台的建设，可对现有的大型地基及边坡模型试验系统进行进一步的完善，可为路基边坡支挡结构、地基处理、隧道、基坑等工程项目的大比例模型试验提供良好的试验平台，并降低工程造价，提高模型试验效率。【专利说明】一种路基边坡与地下工程多功能三维模型试验平台
本技术涉及一种路基边坡与地下工程多功能三维模型试验平台。
技术介绍
路基边坡地质灾害一般包括滑坡、崩塌、泥石流等。路基边坡灾害常常中断交通、 堵塞河道、掩埋村镇、摧毁工厂、破坏农田，给人民的生命财产造成巨大损失，给工程建设带 来严重影响。 大型物理模型试验是对滑坡等路基边坡灾害发生规律以及支挡结构受力特性、支 护效果等进行研究的有效手段之一，能有效的帮助解决滑坡等路基边坡灾害及防治工程学 中的理论和实践问题，能把把在野外难以观测到的滑坡等灾害发育的全过程以及支挡结构 与岩土体的相互作用在实验室中短期内重复模拟显示出来。 目前，国内地基与边坡方面具有代表性的大型模型试验平台主要有浙江大学软弱 土与环境土工教育部重点实验室的"大型地基及边坡工程模拟试验系统"以及三峡大学湖 北省防灾减灾重点实验室的"三维人工降雨水库型滑坡物理模型试验系统。 不过，上述模型试验系统还存在诸多不足，主要有：1)没有设置大型的水平加载设 施，在对路基边坡支挡结构物、地基、隧道、基坑等进行模型试验研究时有一定的困难；2)模 型槽都在地面以上，变形控制困难，造价高昂；3)侧壁可透视面积小，对模型的变形观测困 难等。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种路基边坡与地下工程多功能三维模型试验平台，可 对现有的大型地基及边坡模型试验系统进行进一步的完善，可为路基边坡支挡结构、地基 处理、隧道、基坑等工程项目的大比例模型试验提供良好的试验平台，并降低工程造价，提 高模型试验效率。 本技术的技术方案为：所述的三维模型试验平台由地下槽体、地上反力墙、地 上槽体、伺服作动器、加载板、中隔板、地下水系统、人工降雨系统组成；地上反力墙位于地 下槽体一端，地上槽体安装于地下槽体侧壁之上，伺服作动器置于地上反力墙与地上槽体 之间，地下水系统设于地槽内，人工降雨系统及喷头置于地上槽体的上方。 所述的地上槽体由反力支撑架、透明侧壁、连杆、坚向加载纵梁构成。反力支撑架 通过连杆与内侧的透明侧壁连接，透明侧壁的一侧为门，在门的对边装有加载板，所述的伺 服作动器与加载板连接，透明侧壁内设置可拆卸中隔板，在模型槽前后透明侧壁设置仪器 埋设孔，反力支撑架上方设置坚向加载纵梁。 所述的地下水系统由恒压水箱、进水阀、进水管、多孔透水板、出水阀、集水井、抽 水泵构成；恒压水箱通过进水管连接到多孔透水板上，在进水管上设有进水阀，另一端的多 孔透水板上装有出水阀，出水阀连接集水井，集水井内设置抽水泵。 所述的人工降雨系统由输水管、控制阀门、微型喷头组成，微型喷头均匀分布于输 水管上，控制阀门连接输水管的进出口端。 本技术的三维模型试验平台可实现以下多种功能： 1)在模拟的水平推力及坚向荷载作用下，研究抗滑桩、挡土墙、锚索框架、钢花管 注浆等各种边坡加固结构的变形破坏模式、结构与岩土相互作用机理，检测不同加固方式 的实际使用性能。 2)在模拟的地下水及降雨作用下，研究边坡的变形破坏机理。 3)各种因素作用下各种地基加固措施受力机理及加固效果的研究。 4)三维应力及地下水等因素作用下隧道受力机理的研究。 5)三维应力、地下水及降雨等因素作用下基坑开挖对周围环境的影响。 本技术的路基边坡与地下工程多功能三维模型试验平台的建设，可对现有 的大型地基及边坡模型试验系统进行进一步的完善，通过设置大型的水平加载系统，将模 型槽设置为半地上半地下的结构型式，并设置全透明侧壁，可为路基边坡支挡结构、地基处 理、隧道、基坑等工程项目的大比例模型试验提供良好的试验平台，并降低工程造价，提高 模型试验效率。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术的三维模型试验平台结构示意图（正视图） 图2是图1的俯视图。 图3是图1的纵剖面图。 图4是图1的横剖面图。 图5是本技术的三维模型试验平台的地下水系统结构示意图。 图6是本技术的三维模型试验平台的人工降雨系统结构示意图。 图中：1 一地下槽体，2-反力墙，3 -反力支撑架，4 一透明侧壁，5 -连杆，6-门， 7 -坚向加载纵梁，8 -可拆卸中隔板，9 -作动器，10 -加载板，11 -锚索接钩，12 -仪器埋 设孔，13-恒压水箱，14一进水阀，15-进水管，16 -多孔透水板，17-出水阀，18-集水井， 19一抽水泵，20-微型喷头，21-输水管，22-控制阀门。 【具体实施方式】 如图1-4所示，本技术的三维模型试验平台由地下槽体1、在地槽上的反力墙 2、地上槽体、伺服作动器9、加载板10、可拆卸中隔板8、地下水系统、人工降雨系统组成；地 上反力墙位于地下槽体一端，地上槽体安装于地下槽体侧壁之上，伺服作动器置于反力墙 与地上槽体之间，地下水系统设于地槽内，人工降雨系统及喷头置于地上槽体的上方。 所述的地上槽体由反力支撑架3、透明侧壁4 (高强有机玻璃)、连杆5、坚向加载纵 梁7、加载板10构成，反力支撑架通过连杆与内侧的透明侧壁连接，透明侧壁的一侧为门6， 在门的对边的透明侧壁装有加载板，所述的伺服作动器与加载板连接，透明侧壁内设置可 拆卸中隔板8,在地上槽体前后透明侧壁设置仪器埋设孔，反力支撑架上方设置坚向加载纵 梁。 通过坚向加载纵梁，试验平台可扩展坚向加载系统。通过扩展坚向加载系统，可在 边坡及路基模型试验中提供坚向荷载，相比堆载来说，具有荷载施加方便、快速、准确等优 点，并且可按位移控制加载，还可以施加动荷载。 所述的地下水系统由恒压水箱13、进水阀14、进水管15、多孔透水板16、出水阀 17、集水井18、抽水泵19构成；恒压水箱通过进水管连接到多孔透水板上，在进水管上设有 进水阀，另一端的多孔透水板上装有出水阀，出水阀连接集水井，集水井内设置抽水泵，如 图5所示，地下水从模型前端向后端渗流，通过管道将恒压水箱与模型前端多孔透水板相 连，使模型前端水位与恒压水箱一致，在模型后端也设置透水板，起到反滤效果，在槽壁设 置多排排水阀，根据需要水位开关排水阀，地下水从后端流入集水井，沉淀后通过抽水泵排 入排水管网。 所述的人工降雨系统由输水管21、控制阀门22、微型喷头20组成，微型喷头均匀 分布于输水管上，控制阀门连接输水管的进出口端，如图6所示，微型喷头通过管网与供水 装置连接。供水装置由水箱、水压调节装置、电磁阀等部件组成。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种路基边坡与地下工程多功能三维模型试验平台，其特征在于：所述的三维模型试验平台由地下槽体、地上反力墙、地上槽体、伺服作动器、加载板、中隔板、地下水系统、人工降雨系统组成；地上反力墙位于地下槽体一端，地上槽体安装于地下槽体侧壁之上，伺服作动器置于地上反力墙与地上槽体之间，地下水系统设于地槽内，人工降雨系统及喷头置于地上槽体的上方。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭彪，张发春，房锐，张玉芳，李果，李志厚，陈贺，李亚军，
申请(专利权)人：云南省交通规划设计研究院，
类型：新型
国别省市：云南;53
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