[发明专利]一种模拟冰缘型冻土边坡变形破坏的试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种模拟冰缘型冻土边坡变形破坏的试验装置，其特征在于，包括：

倾斜板，其上表面布设有用于承载冻结层的保温层；

滑动设置于所述倾斜板上的剪切箱体，其下端敞口并支撑于冻结层上，所述剪切箱体内部用于铺设堆积于冻结层之上的碎石土；

用以对所述剪切箱体输水的供水件；

以及与所述倾斜板连接的升降机构，其用于驱动所述倾斜板倾斜至设定角度，使模拟冰冻及融化过程中所述剪切箱体及其内部碎石土滑动；

还包括数据采集系统，其包括埋设于所述剪切箱体内部的分布式光纤传感器、布设于所述剪切箱体滑动路径一端的位移传感器、布设于所述倾斜板上的倾角计、用于测量融化水体重量的称重秤、以及设置于所述剪切箱体一侧的摄像机。

2.如权利要求1所述的一种模拟冰缘型冻土边坡变形破坏的试验装置，其特征在于：还包括恒温室。

3.如权利要求1所述的一种模拟冰缘型冻土边坡变形破坏的试验装置，其特征在于：所述倾斜板一端下部连接所述升降机构的输出端、另一端下部分别与两支座铰接。

4.如权利要求3所述的一种模拟冰缘型冻土边坡变形破坏的试验装置，其特征在于：所述升降机构为千斤顶。

5.如权利要求1所述的一种模拟冰缘型冻土边坡变形破坏的试验装置，其特征在于：所述倾斜板的相对两侧均设有滑杆，所述剪切箱体的相对两侧面的外侧均设有滑轮，所述滑轮限制于所述滑杆上且可滑动。

6.如权利要求1所述的一种模拟冰缘型冻土边坡变形破坏的试验装置，其特征在于：所述剪切箱体包括金属框架及嵌设在所述金属框架表面的透明玻璃板。

7.如权利要求1所述的一种模拟冰缘型冻土边坡变形破坏的试验装置，其特征在于：所述保温层为玻璃纤维棉材料。

8.一种模拟冰缘型冻土边坡变形破坏的试验方法，其特征在于：使用如权利要求1所述的一种模拟冰缘型冻土边坡变形破坏的试验装置，且包括以下步骤：

S1配置设定含水率的碎石土；

S2将上述试验装置放入恒温室，并在所述保温层之上布置冻结层，随后将所述剪切箱体放置于冻结层上，并在所述剪切箱体内部铺设碎石土；

S3将所述恒温室的温度调整为-3℃，通过所述升降机构启动抬升所述倾斜板使其倾斜角度为达到设定角度；

S4通过所述供水件对所述剪切箱体内输水，保持所述恒温室内-3℃下保持6小时模拟冻结过程，之后将所述恒温室的温度调整为10℃，持续6小时模拟融化过程；

S5重复步骤S4直至所述剪切箱体1滑至所述倾斜板底部，所述剪切箱体内部的碎石土边坡破坏。

9.如权利要求8所述的一种模拟冰缘型冻土边坡变形破坏的试验方法，其特征在于：在步骤S4和S5过程中测量所述碎石土内部的温度、所述剪切箱体滑动的距离、以及融化水体重量。