一种用于模拟滑坡原始基岩地层的加固试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于模拟滑坡原始基岩地层的加固试验装置，所述装置包括主体试验平台和基岩锚固装置，主体试验平台包括机架、有内螺纹锚孔的托板、抬升托板的液压装置以及顶部盖板，机架由底板和钢质框架焊接而成；有内螺纹锚孔的托板由一整块钢板开孔而成；抬升托板的液压装置包含液压支杆，通过液压支杆的伸缩完成托板抬升；通过打开顶部盖板向试验装置内堆砌试验材料；基岩锚固装置包括多组不同长度规格的锚杆，不同长度的锚杆形成阶梯状分布，通过螺纹扣与有内螺纹锚孔的托板旋接。该装置可以进行大型边坡工程室内相似性模拟试验，从而对边坡失稳的动态演化过程进行跟踪、分析及研究。

【技术实现步骤摘要】
一种用于模拟滑坡原始基岩地层的加固试验装置
本专利技术涉及边坡工程试验
，尤其涉及一种用于模拟滑坡原始基岩地层的加固试验装置。
技术介绍
我国是地质灾害多发频发的国家之一，特别是西南地区特殊的地理构造及新构造运动，造成了大量的滑坡灾害，每年因滑坡灾害造成数以千计的人员伤亡及上亿的财产损失，此外，在矿山领域，随着露天采场的不断延深，很多露天矿山的边坡不断加高加陡，形成高陡边坡，滑坡风险越来越高，边坡的稳定性越来越受到人们的重视，研究边坡稳定性可以分析边坡内部软弱面的承载能力，预测边坡失稳破坏的时间、规模，以及危害程度，从而事先采取防治措施，减轻滑坡等边坡灾害的影响，因此研究边坡稳定性是边坡工程安全领域的重要研究方向。在现有边坡稳定性分析技术中，针对边坡失稳的试验装置通常采用相似材料等比例缩小模型在有限封闭空间水平地面进行堆筑，在进行试验过程中基岩会随着坡面和上覆岩土层一起发生滑移，或直接沿着试验装置底面滑移，这显然不符合滑坡沿基岩上覆岩层发生滑动的滑坡类型的实际情况，试验现象与覆盖层滑坡不符，从而造成试验失败，大大限制了对边坡工程失稳破坏机理的认识和探索。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于模拟滑坡原始基岩地层的加固试验装置，该装置可以进行大型边坡工程室内相似性模拟试验，从而对边坡失稳的动态演化过程进行跟踪、分析及研究。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种用于模拟滑坡原始基岩地层的加固试验装置，所述装置包括主体试验平台和基岩锚固装置，所述主体试验平台包括机架、有内螺纹锚孔的托板、抬升托板的液压装置以及顶部盖板，其中：所述机架由底板和钢质框架焊接而成，所述底板采用型钢和厚钢板焊接而成；所述钢质框架由钢条和高强度有机玻璃板组成，安装于所述底板的上部，形成一面开口三面围墙的结构，三面围墙结构将所述试验装置包围，开放的一面用于模拟边坡失稳后的模拟材料流出；所述高强度有机玻璃板安装于三面围墙墙体构架的中空部位，用于从外部观察试验过程中模型内部变形、破坏及浸润线状态；所述有内螺纹锚孔的托板由一整块钢板开孔而成，为相似性模拟试验的基础平台，用于承载试验装置下部基岩，并通过与锚杆的组合固定基岩；所述抬升托板的液压装置包含液压支杆，底部固接于所述机架的底板，顶部与所述有内螺纹锚孔的托板相连接，通过所述液压支杆的伸缩完成托板抬升，从而改变相似性模拟试验的模型坡度，实现下滑力增加的目的；所述顶部盖板为轻质铝合金框架和安装在框架中的透明树脂材料，所述顶部盖板与所述机架依靠合页连接，通过打开所述顶部盖板向所述试验装置内堆砌试验材料；所述基岩锚固装置包括多组不同长度规格的锚杆，所述锚杆的下端为外螺纹、上端为内螺纹，并具有各种不同的长度，不同长度的锚杆形成阶梯状分布，通过螺纹扣与所述有内螺纹锚孔的托板旋接，形成牢固的地形起伏状，从而实现真实地形的还原。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，上述装置可以进行大型边坡工程室内相似性模拟试验，从而对边坡失稳的动态演化过程进行跟踪、分析及研究，进而为边坡失稳破坏机理研究以及滑坡预警技术研究提供有效的技术支持。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的用于模拟滑坡原始基岩地层的加固试验装置整体结构示意图；图2为本专利技术实施例所述有内螺纹锚孔的托板的结构示意图；图3为本专利技术实施例所述锚杆的结构示意图；图4为本专利技术实施例所述基岩固定后的状态示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本专利技术实施例提供的用于模拟滑坡原始基岩地层的加固试验装置整体结构示意图，所述装置包括主体试验平台和基岩锚固装置，所述主体试验平台包括机架、有内螺纹锚孔的托板、抬升托板的液压装置以及顶部盖板，其中：所述机架由底板和钢质框架焊接而成，所述底板采用型钢和厚钢板焊接而成；所述钢质框架由钢条和高强度有机玻璃板组成，安装于所述底板的上部，形成一面开口三面围墙的结构，三面围墙结构将所述试验装置包围，开放的一面用于模拟边坡失稳后的模拟材料流出；所述高强度有机玻璃板安装于三面围墙墙体构架的中空部位，用于从外部观察试验过程中模型内部变形、破坏及浸润线状态；如图2所示为本专利技术实施例所述有内螺纹锚孔的托板的结构示意图，该有内螺纹锚孔的托板由一整块钢板开孔而成，为相似性模拟试验的基础平台，用于承载试验装置下部基岩，并通过与锚杆的组合固定基岩，该基岩可复现真实地形，在堆砌过程中形成坡度；具体实现中，该有内螺纹锚孔的托板中的螺纹孔密度按照模拟试验需求进行设置，并满足等比例复现实际地形的要求；所述抬升托板的液压装置包含液压支杆，底部固接于所述机架的底板，顶部与所述有内螺纹锚孔的托板相连接，通过所述液压支杆的伸缩完成托板抬升，从而改变相似性模拟试验的模型坡度，实现下滑力增加的目的；所述顶部盖板为轻质铝合金框架和安装在框架中的透明树脂材料，所述顶部盖板与所述机架依靠合页连接，通过打开所述顶部盖板向所述试验装置内堆砌试验材料；具体实现中，所述顶部盖板在试验过程中能闭合，操作人员能透过所述顶部盖板安装的透明树脂材料俯视观察模拟试验的全貌；所述基岩锚固装置包括多组不同长度规格的锚杆，如图3所示本专利技术实施例所述锚杆的结构示意图，所述锚杆的下端为外螺纹、上端为内螺纹，并具有各种不同的长度，在本实例中，锚杆长度规格包括1m、0.5m、0.2m和0.1m；相同长度的锚杆不限制具体数量，同长度规格的锚杆也能相互连接。不同长度的锚杆形成阶梯状分布，通过螺纹扣与所述有内螺纹锚孔的托板旋接，形成牢固的地形起伏状，从而实现真实地形的还原。上述装置在试验过程中可通过两种方式控制坡度，一种为通过锚固堆砌的基岩复现真实地形，堆砌过程中形成坡度；另一种为通过抬升托板的液压装置控制托板坡度，两种方式可组合使用，如图4所示为本专利技术实施例所述基岩固定后的状态示意图。另外，上述锚杆的底部端点为外螺纹状，其功能主要体现在两个方面：其一为锚杆通过不同长度的自由组合完成锚杆长度的变化，真实还原地貌高低起伏的状态；其二由于同为堆积体，基岩在模拟变形中有可能发生随表层岩土体一同失稳的现象，为避免此类现象，本专利技术实施例使用锚杆将基岩固定于托板上，如图4所示，这样在模拟试验中基岩将不会发生变化，使试验更加准确。值得注意的是，本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于模拟滑坡原始基岩地层的加固试验装置，其特征在于，所述装置包括主体试验平台和基岩锚固装置，所述主体试验平台包括机架、有内螺纹锚孔的托板、抬升托板的液压装置以及顶部盖板，其中：/n所述机架由底板和钢质框架焊接而成，所述底板采用型钢和厚钢板焊接而成；所述钢质框架由钢条和高强度有机玻璃板组成，安装于所述底板的上部，形成一面开口三面围墙的结构，三面围墙结构将所述试验装置包围，开放的一面用于模拟边坡失稳后的模拟材料流出；/n所述高强度有机玻璃板安装于三面围墙墙体构架的中空部位，用于从外部观察试验过程中模型内部变形、破坏及浸润线状态；/n所述有内螺纹锚孔的托板由一整块钢板开孔而成，为相似性模拟试验的基础平台，用于承载试验装置下部基岩，并通过与锚杆的组合固定基岩；/n所述抬升托板的液压装置包含液压支杆，底部固接于所述机架的底板，顶部与所述有内螺纹锚孔的托板相连接，通过所述液压支杆的伸缩完成托板抬升，从而改变相似性模拟试验的模型坡度，实现下滑力增加的目的；/n所述顶部盖板为轻质铝合金框架和安装在框架中的透明树脂材料，所述顶部盖板与所述机架依靠合页连接，通过打开所述顶部盖板向所述试验装置内堆砌试验材料；/n所述基岩锚固装置包括多组不同长度规格的锚杆，所述锚杆的下端为外螺纹、上端为内螺纹，并具有各种不同的长度，不同长度的锚杆形成阶梯状分布，通过螺纹扣与所述有内螺纹锚孔的托板旋接，形成牢固的地形起伏状，从而实现真实地形的还原。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于模拟滑坡原始基岩地层的加固试验装置，其特征在于，所述装置包括主体试验平台和基岩锚固装置，所述主体试验平台包括机架、有内螺纹锚孔的托板、抬升托板的液压装置以及顶部盖板，其中：
所述机架由底板和钢质框架焊接而成，所述底板采用型钢和厚钢板焊接而成；所述钢质框架由钢条和高强度有机玻璃板组成，安装于所述底板的上部，形成一面开口三面围墙的结构，三面围墙结构将所述试验装置包围，开放的一面用于模拟边坡失稳后的模拟材料流出；
所述高强度有机玻璃板安装于三面围墙墙体构架的中空部位，用于从外部观察试验过程中模型内部变形、破坏及浸润线状态；
所述有内螺纹锚孔的托板由一整块钢板开孔而成，为相似性模拟试验的基础平台，用于承载试验装置下部基岩，并通过与锚杆的组合固定基岩；
所述抬升托板的液压装置包含液压支杆，底部固接于所述机架的底板，顶部与所述有内螺纹锚孔的托板相连接，通过所述液压支杆的伸缩完成托板抬升，从而改变相似性模拟试验的模型坡度，实现下滑力增加的目的；
所述顶部盖板为轻质铝合金框架和安装在框架中的透明树脂材料，所述顶部盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦宏楠，马海涛，于正兴，张兴凯，胡萍，李湖生，高鸿鹏，
申请(专利权)人：中国安全生产科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11