【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及试验设备，具体涉及一种路基边坡抗冲刷能力检测方法。
技术介绍
1、边坡，指的是为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。边坡土壤除了需要保证正常的使用之外，还需要有一定的抗冲刷能力。在对边坡的测量中需要对坡面进行一定的冲刷，坡面冲刷是指降雨形成的坡面水流破坏边坡坡面，并冲走坡面表层土体的现象。
2、在研究坡面情况时，天然降雨过程通常存在时间上的不确定性以及强度上的不可控性。这种方法所需周期很长，受环境与气候的影响比较大，且降雨条件与研究环境不可控，短期内难以获得理想效果，研究效率低下。因此用人工模拟降雨的方法，可以人为制造一定数量和强度的降雨，缩短实验周期，加快项目研究计划。因此，为了提高检测效率，克服天然降雨冲刷存在的不确定性，亟需一种路基边坡抗冲刷能力检测方法。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种路基边坡抗冲刷能力检测方法。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、本专利技术提出了一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，包括：
4、s1：选择路基冲刷试验段位置，按照设计要求进行路基填筑形成试验区，在填筑路基的过程中，收集当地最大降雨量，确定模拟降雨量的各目标强度；
5、s2：利用降雨模拟器进行模拟降雨量的校准，校准内容包括：各目标的降雨强度、降雨均匀性、雨滴大小；
6、s3：进行路基边坡冲刷试验，利用收集装置对径流和沉积物收集相关数据；
8、优选的，若干个试验区之间留有间隔，试验区的顶部边缘为路堤的边缘，试验区的顶部和侧边提供连续的水屏障，边坡土体不翻松处理。
9、优选的，计算试验场地上每个目标强度的实验降雨强度：
10、
11、式中，dj：降雨深度，单位为毫米，n：雨量计数目，t：测试时间，单位为小时；
12、利用雨滴直径的分布和雨滴下落速度，计算由降雨模拟器提供的动能：
13、
14、式中，ke：降雨模拟器产生的总动能，m：下落的质量，v：雨滴的下落速度。
15、优选的，降雨模拟器包括固定管，所述固定管转动连接有支撑管，所述支撑管转动连接有喷水管，所述喷水管内开设有喷水通道，所述支撑管内开设有出水通道；所述出水通道和所述喷水通道相连通，当喷水管绕支撑管转动时，可改变出水通道和喷水通道的连通面积；所述固定管连接有凸轮，所述凸轮可带动喷水管绕支撑管转动。
16、优选的，所述凸轮和所述固定管转动连接，所述喷水管连接有支撑杆，所述支撑杆转动连接有转轮，所述转轮滚动设置在所述凸轮上；所述固定管转动连接有主轴，所述主轴固定套设有水轮，所述水轮设置在所述固定管内，所述主轴可带动支撑管和凸轮转动。
17、优选的，所述支撑管固定套设有第一锥齿轮，所述主轴固定套设有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮相啮合；所述凸轮固定连接有第三锥齿轮，所述主轴固定套设有缺齿锥齿轮，所述缺齿锥齿轮和所述第三锥齿轮相啮合。
18、优选的，所述凸轮固定连接有棘轮，所述固定管滑动连接有伸缩杆，所述伸缩杆滑动连接有与棘轮相适配的棘爪，所述棘轮连接有涡卷弹簧；所述棘爪套设有第一弹簧，所述第一弹簧一端和所述棘爪相连，所述第一弹簧另一端和所述伸缩杆相连。
19、优选的，所述伸缩杆固定连接有连杆，所述连杆固定连接有滑杆，所述固定管转动连接有圆柱凸轮，所述圆柱凸轮开设有滑槽，所述滑杆滑动设置在所述滑槽内；所述滑杆通过第二弹簧和所述固定管相连，第二弹簧的弹力小于圆柱凸轮转动所需要的摩擦力。
20、优选的，所述圆柱凸轮固定套设有齿轮，所述主轴固定套设有单齿齿轮，所述单齿齿轮和所述齿轮相啮合。
21、优选的，所述滑槽包括有水平槽、垂直槽和斜槽，所述水平槽一端和所述垂直槽相连通，所述水平槽另一端和所述斜槽相连通，所述斜槽另一端和所述垂直槽另一端相连通。
22、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
23、1.本申请设置有降雨模拟器和收集装置，降雨模拟器可更好的模拟降雨的实际情况，收集装置可对径流和沉积物进行更好的收集，操作方便，可较好的模拟真实下雨情况，可模拟极端降雨条件下，对路基边坡的抗冲刷能力进行检测，以评价施工工艺的可行性。
24、2.本专利技术设置有可转动的水轮，水轮转动时可通过锥齿轮带动支撑管转动，支撑管可带动喷水管做圆周运动，同时在凸轮的作用下，可带动喷水管支撑管转动，可改变出水通道和喷水通道的连通面积，当喷水管向上转动时，连通面积减小，此时相同流量下，可喷出更远的距离，可有效提高喷洒的范围，当喷水管向下转动时，连通面积增大，此时喷洒距离更近，可有效扩大装置整体的喷洒范围，单位面积内无需设置过多的模拟器，利于后续滑坡抗冲刷能力研究工作的进行。
25、3.本专利技术设置有缺齿锥齿轮，水轮可带动缺齿锥齿轮转动，缺齿锥齿轮可带动凸轮转动，在缺齿锥齿轮的作用下，主轴每转到一圈，仅会带动凸轮转动较小的角度，因此当喷水管转动到相同位置，此时可使对应凸轮的位置发生改变，喷水管相同朝向下，此时喷水管抬起的角度发生改变，可有效扩大喷洒的范围，减少喷洒死角的存在，使降雨模拟更加均匀。
26、4.本专利技术还设置有棘轮，凸轮和支撑管的转动方向相反，支撑管转动时有带动凸轮转动的作用力，棘轮可防止支撑杆带动凸轮反转，同时凸轮转动时可使涡卷弹簧发生形变，此时圆柱凸轮转动，可带动伸缩杆移动，当伸缩杆伸缩长度达到最长时，伸缩杆可带动棘爪移动，此时解除对棘轮的限位，涡卷弹簧可带动凸轮快速转动，此时使喷水管始终保持最大的角度，此时始终进行最远范围的喷水，使最远范围可喷水足够长的时间，从而使降雨量的模拟更加的均匀，利于后续实验的进行。
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1.一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，若干个试验区之间留有间隔，试验区的顶部边缘为路堤的边缘，试验区的顶部和侧边提供连续的水屏障，边坡土体不翻松处理。
3.根据权利要求1所述的一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，计算试验场地上每个目标强度的实验降雨强度：
4.根据权利要求1所述的一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，降雨模拟器包括固定管(1)，所述固定管(1)转动连接有支撑管(2)，所述支撑管(2)转动连接有喷水管(4)，所述喷水管(4)内开设有喷水通道(6)，所述支撑管(2)内开设有出水通道(7)；所述出水通道(7)和所述喷水通道(6)相连通，当喷水管(4)绕支撑管(2)转动时，可改变出水通道(7)和喷水通道(6)的连通面积；所述固定管(1)连接有凸轮(8)，所述凸轮(8)可带动喷水管(4)绕支撑管(2)转动。
5.根据权利要求4所述的一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，所述凸轮(8)和所述固定管(1)转动连接，所述喷水管(
6.根据权利要求5所述的一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，所述支撑管(2)固定套设有第一锥齿轮(11)，所述主轴(9)固定套设有第二锥齿轮(12)，所述第一锥齿轮(11)和所述第二锥齿轮(12)相啮合；所述凸轮(8)固定连接有第三锥齿轮(13)，所述主轴(9)固定套设有缺齿锥齿轮(14)，所述缺齿锥齿轮(14)和所述第三锥齿轮(13)相啮合。
7.根据权利要求6所述的一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，所述凸轮(8)固定连接有棘轮(15)，所述固定管(1)滑动连接有伸缩杆(17)，所述伸缩杆(17)滑动连接有与棘轮(15)相适配的棘爪(16)，所述棘轮(15)连接有涡卷弹簧；所述棘爪(16)套设有第一弹簧(18)，所述第一弹簧(18)一端和所述棘爪(16)相连，所述第一弹簧(18)另一端和所述伸缩杆(17)相连。
8.根据权利要求7所述的一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，所述伸缩杆(17)固定连接有连杆(19)，所述连杆(19)固定连接有滑杆(22)，所述固定管(1)转动连接有圆柱凸轮(21)，所述圆柱凸轮(21)开设有滑槽，所述滑杆(22)滑动设置在所述滑槽内；所述滑杆(22)通过第二弹簧(20)和所述固定管(1)相连，第二弹簧(20)的弹力小于圆柱凸轮(21)转动所需要的摩擦力。
9.根据权利要求8所述的一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，所述圆柱凸轮(21)固定套设有齿轮(23)，所述主轴(9)固定套设有单齿齿轮(24)，所述单齿齿轮(24)和所述齿轮(23)相啮合。
10.根据权利要求9所述的一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，所述滑槽包括有水平槽(25)、垂直槽(26)和斜槽(27)，所述水平槽(25)一端和所述垂直槽(26)相连通，所述水平槽(25)另一端和所述斜槽(27)相连通，所述斜槽(27)另一端和所述垂直槽(26)另一端相连通。
...【技术特征摘要】
1.一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，若干个试验区之间留有间隔，试验区的顶部边缘为路堤的边缘，试验区的顶部和侧边提供连续的水屏障，边坡土体不翻松处理。
3.根据权利要求1所述的一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，计算试验场地上每个目标强度的实验降雨强度：
4.根据权利要求1所述的一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，降雨模拟器包括固定管(1)，所述固定管(1)转动连接有支撑管(2)，所述支撑管(2)转动连接有喷水管(4)，所述喷水管(4)内开设有喷水通道(6)，所述支撑管(2)内开设有出水通道(7)；所述出水通道(7)和所述喷水通道(6)相连通，当喷水管(4)绕支撑管(2)转动时，可改变出水通道(7)和喷水通道(6)的连通面积；所述固定管(1)连接有凸轮(8)，所述凸轮(8)可带动喷水管(4)绕支撑管(2)转动。
5.根据权利要求4所述的一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，所述凸轮(8)和所述固定管(1)转动连接，所述喷水管(4)连接有支撑杆(5)，所述支撑杆(5)转动连接有转轮，所述转轮滚动设置在所述凸轮(8)上；所述固定管(1)转动连接有主轴(9)，所述主轴(9)固定套设有水轮(10)，所述水轮(10)设置在所述固定管(1)内，所述主轴(9)可带动支撑管(2)和凸轮(8)转动。
6.根据权利要求5所述的一种路基边坡抗冲刷能力检测方法，其特征在于，所述支撑管(2)固定套设有第一锥齿轮(11)，所述主轴(9)固定套设有第二锥齿轮(12)，所述第一锥齿轮(11)和所述第二锥齿轮(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：江峰清，刘建勋，潘龙，李超，张常轩，杨超，王广松，蒋浪，章晋旺，徐冠兰，王海雷，
申请(专利权)人：中铁十四局集团第三工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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