【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及边坡工程测试，尤其是涉及一种地震与降雨耦合作用下低缓边坡振动台模型试验装置及使用方法。
技术介绍
1、我国是世界上滑坡灾害最严重的国家之一，黄土高原是滑坡事故频发的重灾区，近年来，伴随着人类经济开发与工程活动的加强，黄土边坡失稳引发滑坡等地质灾害发生的频率越来越高，严重威胁到人民群众的生命和财产安全。
2、通过实际工程可以看出，边坡的失稳破坏并不是单一因素所致，而是由多因素共同作用而产生，降雨和地震是造成边坡失稳破坏最主要的两个因素，因此，针对地震和降雨作用下边坡稳定性的研究一直以来是灾害研究领域的重点课题，深入研究地震和降雨作用下边坡的变形演化模式与失稳判别标准，对于滑坡灾害的预测预警以及灾害防治具有重要的理论意义和工程价值。
3、目前，国内外研究地震和降雨作用下边坡模型试验所使用的装置功能比较单一，大多数装置无法实现两者耦合作用对边坡稳定性的影响，因此，将降雨入渗装置引入到地震作用下边坡振动台模型试验装置中，同时实现地震扰动与降雨入渗模拟，这对于地震和降雨耦合作用下边坡稳定性研究是非常有必要的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种地震与降雨耦合作用下低缓边坡振动台模型试验装置及使用方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、本专利技术的技术方案是：一种地震与降雨耦合作用下低缓边坡振动台模型试验装置，包括两个侧面钢板，两个所述侧面钢板的下侧固定连接有底面钢板，且两个侧面钢板的上侧固定连接有顶面钢架，所述底面钢板和顶面钢
3、优选的，所述渗入模拟机构包括对称固定于顶面钢架上侧的两个降雨支架、设置于另一个所述侧面钢板一方位置处的储水箱，两个所述降雨支架的内侧固定安装有导水管，所述导水管的外侧等间距固定连通有多个雾化喷头，多个所述雾化喷头均贯穿顶面钢架的内侧延伸至内部，所述储水箱的一侧安装有潜水泵，所述潜水泵的一端和储水箱内部连通，且潜水泵的另一端和导水管连接。
4、优选的，所述振动台面的内侧对称固定有两个钢制缓冲弹簧，两个所述钢制缓冲弹簧分别和底面钢板下侧连接。
5、优选的，所述导水管的外侧设置有流量调节阀。
6、优选的，所述导水管的外侧设置有水压表。
7、优选的，两个所述钢制内框具体呈矩形设置，分别由两个板和两个圆轴连接而成，多个所述板分别滑动连接于多个直线轴承外侧，多个所述圆轴外侧均设置有螺母进行滑动限位。
8、优选的，所述边坡模型的内侧可以埋置多种传感器。
9、本专利技术还公开了一种地震与降雨耦合作用下低缓边坡振动台模型试验装置的使用方法，包括以下步骤：
10、步骤一，调试动力振动机构，确保振动台运动保持稳定，调试渗入模拟机构，对降雨均匀度、降雨雨量及降雨强度等进行率定；
11、步骤二，设计边坡模型工况与加载方案，按照试验需求配制边坡模型土样，进一步按照试验所需土样干密度进行分层填筑边坡；
12、步骤三，根据试验设计的边坡模型向模型箱内部进行填土，在填筑过程中按照预定位置在边坡模型内部埋设多种传感器，如水分传感器、土压力计、加速度计及孔隙水压力计等；
13、步骤四，边坡模型填筑完成之后，安装渗入模拟机构，按照试验设计方案中所需的降雨雨量，将足量的水蓄于储水箱中，打开潜水泵开关，通过流量调节阀结合水压表控制雨量，开始边坡降雨入渗试验；
14、步骤五，在降雨过程中或降雨完成后打开动力振动机构对振动台施加与地震等效地振动荷载，开始地震及降雨耦合作用下边坡模型试验，研究边坡模型的动力响应特征；
15、步骤六，试验过程中可以通过模型箱的正面钢化玻璃板观测边坡坡体水分迁移形态及入渗深度，还可观测边坡位移变化与变形破坏过程以及滑动面位置；
16、步骤七，边坡模型试验结束时，关闭渗入模拟机构与动力振动机构的开关，拆除渗入模拟机构与各类传感器，将边坡模型土样从模型箱内取出。
17、本专利技术通过改进在此提供一种地震与降雨耦合作用下低缓边坡振动台模型试验装置及使用方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
18、其一：本专利技术操作较为简便，功能齐全，可实现不同地震激振下边坡动力响应与边坡稳定性研究，还可实现降雨入渗条件下边坡坡体内水分迁移与边坡稳定性研究，且能够同时实现边坡在地震作用和降雨入渗相耦合的试验条件，进而实现边坡应力场与渗流场的耦合，这为地震及降雨耦合作用下的边坡动力响应与稳定性研究提供了很好的研究手段。
19、其二：本专利技术中动力振动机构采用液压伺服作动器与电液伺服阀，可将液压油产生的动能转化为机械能，并通过调节伺服作动器的输出位移，保证振动台准确完成所设定的运动，动力振动机构采用导轨连接着振动台面的铰座与液压缸铰座，是整个动力振动机构的主要传力部件，将液压伺服作动器提供的动力传递给振动台面，导轨在模型箱连接处固定有两根弹簧，在振动试验中起缓冲作用，合理地反映试验中边坡的运动状态。
20、其三：本专利技术中渗入模拟机构采用流量调节阀与雾化喷头相结合，可模拟自然降雨，以实现不同降雨雨型下地震扰动边坡模型试验研究，且模型箱正面板采用透明的钢化玻璃板，不仅可观测边坡模型试验降雨入渗过程中水分迁移形态及入渗深度，还可观测边坡位移变化与变形破坏过程以及滑动面位置。
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1.一种地震与降雨耦合作用下低缓边坡振动台模型试验装置，包括两个侧面钢板(3)，两个所述侧面钢板(3)的下侧固定连接有底面钢板(4)，且两个侧面钢板(3)的上侧固定连接有顶面钢架(5)，所述底面钢板(4)和顶面钢架(5)之间位于一端位置处固定连接有背面钢板(6)，且底面钢板(4)和顶面钢架(5)之间位于另一端位置处固定连接有正面钢化玻璃板(2)，所述底面钢板(4)的上侧设置有边坡模型(1)，其特征在于：还包括：
2.根据权利要求1所述的一种地震与降雨耦合作用下低缓边坡振动台模型试验装置，其特征在于：所述渗入模拟机构包括对称固定于顶面钢架(5)上侧的两个降雨支架(23)、设置于另一个所述侧面钢板(3)一方位置处的储水箱(28)，两个所述降雨支架(23)的内侧固定安装有导水管(24)，所述导水管(24)的外侧等间距固定连通有多个雾化喷头(25)，多个所述雾化喷头(25)均贯穿顶面钢架(5)的内侧延伸至内部，所述储水箱(28)的一侧安装有潜水泵(29)，所述潜水泵(29)的一端和储水箱(28)内部连通，且潜水泵(29)的另一端和导水管(24)连接。
3.根据权利
4.根据权利要求2所述的一种地震与降雨耦合作用下低缓边坡振动台模型试验装置，其特征在于：所述导水管(24)的外侧设置有流量调节阀(26)。
5.根据权利要求2所述的一种地震与降雨耦合作用下低缓边坡振动台模型试验装置，其特征在于：所述导水管(24)的外侧设置有水压表(27)。
6.根据权利要求1所述的一种地震与降雨耦合作用下低缓边坡振动台模型试验装置，其特征在于：两个所述钢制内框(20)具体呈矩形设置，分别由两个板和两个圆轴连接而成，多个板分别滑动连接于多个直线轴承(19)外侧，多个圆轴外侧均设置有螺母进行滑动限位。
7.根据权利要求1所述的一种地震与降雨耦合作用下低缓边坡振动台模型试验装置，其特征在于：所述边坡模型(1)的内侧可以埋置多种传感器。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种地震与降雨耦合作用下低缓边坡振动台模型试验装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种地震与降雨耦合作用下低缓边坡振动台模型试验装置，包括两个侧面钢板(3)，两个所述侧面钢板(3)的下侧固定连接有底面钢板(4)，且两个侧面钢板(3)的上侧固定连接有顶面钢架(5)，所述底面钢板(4)和顶面钢架(5)之间位于一端位置处固定连接有背面钢板(6)，且底面钢板(4)和顶面钢架(5)之间位于另一端位置处固定连接有正面钢化玻璃板(2)，所述底面钢板(4)的上侧设置有边坡模型(1)，其特征在于：还包括：
2.根据权利要求1所述的一种地震与降雨耦合作用下低缓边坡振动台模型试验装置，其特征在于：所述渗入模拟机构包括对称固定于顶面钢架(5)上侧的两个降雨支架(23)、设置于另一个所述侧面钢板(3)一方位置处的储水箱(28)，两个所述降雨支架(23)的内侧固定安装有导水管(24)，所述导水管(24)的外侧等间距固定连通有多个雾化喷头(25)，多个所述雾化喷头(25)均贯穿顶面钢架(5)的内侧延伸至内部，所述储水箱(28)的一侧安装有潜水泵(29)，所述潜水泵(29)的一端和储水箱(28)内部连通，且潜水泵(29)的另一端和导水管(24)连接。
3.根据权利要求1所述的一种地震与...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐恭，王小伟，于克贤，杨耀荣，
申请(专利权)人：中建八局西北建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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