[发明专利]一种水浸基底条件下排土场边坡变形相似实验模型的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种相似实验模型的制作方法，尤其是一种基底处于水浸条件下排土场边坡变形相似实验模型的制作方法。 

背景技术

露天煤矿排土场大多选在基底稳定、周围人烟稀少的地点。但随着露天煤炭行业的大力发展，在土地资源有限的情况下，排土场地愈显稀少。为最大限度的利用土地，周围构筑物增多，排土场稳定性愈发重要，稳定系数依照更严格的安全要求而需要重新考量，特别是在排土场基底处于水浸条件下。解决此类问题，工程技术人员需要对相似模拟实验模型，进行必要的改造。 

发明内容

本发明提供了一种适应更高安全要求的基底处于水浸条件下排土场边坡变形相似实验模型的制作方法。 

本发明采用的技术方案如下： 

一种基底处于水浸条件下排土场边坡变形相似实验模型的制作方法，步骤包括建立模型箱，配料和填料，所述模型箱包括底座、边框、前玻璃挡板和后钢挡板； 

在所述边框下端左右两边各成型有一个孔，分别为进水孔和排水孔。 

在上述基底处于水浸条件下排土场边坡变形相似实验模型的制作方法中，所述配料包括如下操作： 

(a)根据模拟比例，计算确定模拟水浸基底层和模拟排土分层的材料 所需质量； 

(b)将模拟材料以及水用天平、量杯称好； 

(c)用于模拟所述水浸基底层的材料加入红色颜料，用于模拟所述排土分层的材料取其他颜色进行区分，便于监测； 

(d)将配好的材料进行搅拌，使混合充分，然后再加入所需配比的水，并迅速搅拌均匀； 

(e)将搅拌好的材料按所述水浸基底层和不同所述排土分层区分，分别盛放于相应容器内。 

在上述基底处于水浸条件下排土场边坡变形相似实验模型的制作方法，其特征在于：所述填料包括如下操作： 

(a)将配好的模拟所述水浸基底层的材料倒入所述模型箱内，按预先确定的厚度填筑完成所述水浸基底层； 

(b)按从下到上的顺序依次将模拟不同所述排土分层的材料填筑到所述模型箱内； 

在进行操作(a)和(b)时，不同模拟层之间撒一层白色泡沫塑料以进一步区分，并设置位移监测基点(4)，及时记录其各所述位移监测基点位置，同时分别取样测试各模拟材料物理力学指标，检验其是否满足设计指标。 

在上述基底处于水浸条件下排土场边坡变形相似实验模型的制作方法，用于模拟所述水浸基底层和所述各排土分层的材料含有重晶石粉、石英砂和石膏。 

在上述基底处于水浸条件下排土场边坡变形相似实验模型的制作方法中，所述模型箱还包括进水管和排水管，所述进水管穿过所述进水孔进入所述水浸基底层，所述排水管穿过所述排水孔进入所述水浸基底层。 

在上述基底处于水浸条件下排土场边坡变形相似实验模型的制作方法中，所述进水孔位于所述水浸基底层上部，所述排水孔位于所述水浸基底层下部。 

在上述基底处于水浸条件下排土场边坡变形相似实验模型的制作方法中，所述模型箱长为2m，高为1m，宽为0.4m。 

在上述基底处于水浸条件下排土场边坡变形相似实验模型的制作方法中，所述水浸基底层厚度为95-105mm，所述排土分层共五层，从下到上厚度依次为75mm，100mm,100mm，100mm，100mm。 

在上述基底处于水浸条件下排土场边坡变形相似实验模型的制作方法中，所述进水管进入所述水浸基底层的长度不超过所述水浸基底层厚度的3倍，所述排水管进入所述水浸基底层的长度不超过所述水浸基底层厚度的1倍。 

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点： 

①本发明提供的基底处于水浸条件下排土场边坡变形相似实验模型的制作方法，解决了基底处于水浸条件下排土场排弃相似模拟模型的制作问题，应用制作的模拟模型，可以实现对水浸条件下基底在排土层作用下变形和移动的模拟，以及排土层边坡稳定性模拟，为确认水浸条件下进行物料排弃是否可行提供了切实可靠的科学依据。 

②本发明提供的基底处于水浸条件下排土场边坡变形相似实验模型的制作方法，对模拟模型的尺寸进行了合理设计，并对确定水浸基底层厚度确定后，排水管深入长度和出水管深入长度进行了合理设计，更真实的反映水浸条件下基底变形特征，因此，用此方法可以接近真实的模拟基底水浸状态，包括物理力学参数的动态变化。 

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中