[发明专利]一种模拟降雨条件下植被护坡模型试验装置及方法

说明书

本发明涉及一种模拟降雨条件下植被护坡模型试验装置，包括模型箱(1)、模型箱(1)两侧的水槽(4)、模型箱(1)上的吊装组件(10)、模型箱(1)外的降雨组件(8)和摄像机(9)，该装置还包括至少一个隔板(2)，所述的模型箱(1)与水槽(4)连接的两个侧板上各水平设置一个导槽(3)，每个导槽(3)内滑动安装有与隔板(2)相同数量的轴套(11)，每个隔板(2)的两边各开有一个固定通孔，所述的隔板(2)通过两个固定通孔与轴套(11)铰接，所述的隔板(2)上还开有用于吊装组件(10)吊起隔板(2)的两个吊孔。与现有技术相比，本发明具有效率高、适用范围广和操作简单等优点。

技术领域

本发明涉及岩土力学基坑工程技术，尤其是涉及一种模拟降雨条件下植被护坡模型试验装置及方法。

背景技术

随着我国经济的蓬勃发展，基建工程在全国范围为大规模进行，我国大部分地区属于亚热带/温带季风气候，夏季经常会有台风暴雨等极端天气现象发生，大量且集中的降水量对基坑开挖过程中的临时边坡产生了巨大的威胁，容易诱发城市基坑灾害事故并造成环境破坏和经济损失，因此必须采用合适的边坡加固方法。基坑边坡稳定性研究是为了确保工程中不出现基坑边坡失稳的情况，保证施工过程中的安全和施工进度的顺利进行。针对临时边坡，目前基坑工程中多采用的加固方法是铺设钢筋网、喷洒混凝土等方式，但这些方式实施的工程量，成本较高，相比之下，植被护坡的方式则更经济，施工难度低。然而植被加固基坑临时边坡的设想需要进行植被护坡模型试验，尤其是在强降雨的条件下对植被护坡效果的模型进行分析。

目前，针对植被护坡研究的模型试验都有一定的不足，主要存在以下几点问题：

一是大多数模型试验所用的模型箱构造过于简单，一个模型箱只能进行一种植被的模拟，边坡坡度的模拟还需要千斤顶等辅助设施；

二是模型箱水流的进出很难进行自由控制，难以进行复杂的条件模拟，这些模型试验往往只能进行土壤流失量和径流量的测量，可以测量的数据实在过于有限，大多都是针对农学方面的研究，所以很难进行边坡的稳定性观察分析以及植被根系生长发育的真实观察；

三是也有大部分针对降雨条件下边坡稳定性的试验模型中降雨条件单一，控制模拟复杂试验环境的过程费时费力。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种模拟降雨条件下植被护坡模型试验装置及方法，该装置在模型箱内设置有将模型箱分隔成多个空间的隔板，可同时进行多个模型的试验，隔板拆装和移动方便灵活，具有效率高、同、结构简易和成本低等优点。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种模拟降雨条件下植被护坡模型试验装置，包括模型箱、模型箱两侧的水槽、模型箱外的降雨组件和摄像机以及隔板，所述的隔板的数量至少一个，所述的吊装组件包括绳索和滑轮，所述的模型箱的上方和两侧设置摄像机；

所述的模型箱与水槽连接的两个侧板上各水平设置一个导槽，每个导槽内滑动安装有与隔板相同数量的轴套，每个隔板的两边各开有一个固定通孔，所述的隔板通过两个固定通孔与两个轴套铰接，所述的隔板上还开有对称设置的两个吊孔，所述的吊装组件设置于模型箱上方并可通过隔板上的吊孔将隔板吊起，两块隔板可以沿着导槽滑动或由吊装组件吊起后上下移动，实现上下和前后方向任意分度值的移动。

拆卸隔板时首先使隔板上的固定通孔与轴套导槽内的轴套失去连接，然后通过吊装组件吊起，实现隔板的拆卸，所述的吊装组件包括吊架、绳索和吊架上的定滑轮，所述地吊架与模型箱顶部连接，电机通过绕过定滑轮的绳索拉起隔板。

进一步地，所述的模型箱与隔板之间在隔板固定后塞入防水垫，保证试验中各部分不会因为隔板渗水而互相影响。