[发明专利]一种粗糙节理可换和节理倾角可变的边坡稳定性试验系统

权利要求书

1.一种粗糙节理可换和节理倾角可变的边坡稳定性试验系统，其特征在于：包含含粗糙节理边坡模型装置、边坡加载装置以及数据自动采集系统；所述含粗糙节理边坡模型装置包含节理上部岩体、粗糙节理试样、节理倾角控制室和节理倾角测量装置；所述节理倾角控制室包含节理上部岩体、水平导轨、水平滑槽、旋转轴、倾角线、伸缩立柱、节理倾角控制室侧立板、半圆量角器和旋转轴；所述边坡加载装置包含测力计固定平台、加载平台、荷载方向控制平台和加载倾角测量装置；所述测力计固定平台包含U型卡箍、紧固螺栓、数显推拉力计固定板和承力板；所述加载平台包含水平滑轨、滑块、弹簧、反力板、螺纹旋进杆和摇手；所述荷载方向控制平台包含水平滑槽、水平导轨、伸缩立柱、半圆量角器、旋转轴和加载平台基座；所述数据自动采集系统包括数显推拉力计、数据线和电脑；

通过黏性剂将所述粗糙节理试样固定于所述节理上部岩体和所述节理下部岩体之间；

所述节理下部岩体底面、左端和侧面分布设有水平导轨、套筒和倾角线，所述水平导轨侧面设有水平滑槽，所述倾角线穿过坡面套筒的圆心，倾角线为测量节理倾角提供测量线；

所述基岩底板顶面设有水平导轨，在所述水平导轨侧面设有水平滑槽，在所述基岩底板顶面四个角部设有固定螺孔，将含粗糙节理边坡模型装置用紧固螺栓紧固于稳定试验台上；

将伸缩立柱的内柱顶端、外柱底端用定位螺栓分别与节理下部岩体底面和基岩底板顶面设置的水平导轨连接；

所述基岩立板为一个带边坡坡面的异性厚钢板，边坡坡面设有坡面套筒，基岩立板侧面设有L型钢板，用于加强节理倾角控制室整体刚度；

所述基岩立板底端侧面设有固定螺孔，将节理倾角控制室左侧立板侧面用紧固螺栓紧固于所述节理倾角控制室底板端面；

所述节理倾角控制室右侧立板、节理倾角调节室前侧立板、节理倾角调节室后侧立板均为薄钢板；

所述半圆量角器的0°线与倾角线形成不同节理倾角；

将所述旋转轴穿入节理下部岩体左端套筒、坡面套筒和所述半圆量角器的圆点，粗糙节理试样可绕旋转轴旋转；

通过调整伸缩立柱的长度和调整伸缩立柱在节理下部岩体底面和基岩底板顶面水平导轨上的位置；

所述节理倾角测量装置与坡面套筒固定，所述半圆量角器不会随节理倾角变化而改变其位置；

所述数显推拉力计固定板端面与承力板侧面刚性连接，数显推拉力计固定板底部设有滑块，数显推拉力计固定板顶面设有两排螺纹孔；

将所述数显推拉力计用U型卡箍紧固于数显推拉力计固定板；

所述加载平台的侧面设有倾角线，倾角线为测量加载倾角的测量线；

所述加载平台板端面与反力板侧面刚性连接，在加载平台板顶面设有两道水平滑轨，并在加载平台板底部设有两排水平导轨，所述水平导轨左端侧面和右端侧面分别设有一个紧固螺孔和水平滑槽；

将带有滑块的数显推拉力计固定板套设在带有水平滑轨的加载平台板上，数显推拉力计固定板能够沿水平滑轨在加载平台上自由滑动；

所述螺纹旋进杆一端与摇手固定连接，另一端为半球形，在旋进加载时，半球顶端能够减小螺纹旋进杆顶端与承力板侧面的摩擦；

将所述承力板和反力板通过弹簧和挂钩连接；

所述加载平台基座顶面设有两排水平导轨，在所述水平导轨左端和右端侧面设有一个紧固螺孔和水平滑槽；

在所述加载平台基座顶面四个角部设有固定螺孔，将边坡加载装置用紧固螺栓紧固于稳定试验台上；将四个伸缩立柱的内柱顶端、外柱底端用定位螺栓分别与加载平台板底面和加载倾角控制平台底板顶面水平导轨连接；将旋转轴穿入半圆量角器的圆心、加载平台的紧固螺孔、内柱顶端定位螺孔，加载平台可绕旋转轴旋转，使倾角线与半圆量角器的0°线形成不同倾角；所述数显推拉力计用数据线与电脑连接。

2.根据权利要求1所述的一种粗糙节理可换和节理倾角可变的边坡稳定性试验系统，其特征在于：所述伸缩立柱包含内柱、外柱、竖向滑槽、定位螺栓、定位螺孔；沿所述内柱轴线分布有多个定位螺孔，所述外柱一侧面设有竖向滑槽，并且所述外柱底端侧面设有定位螺孔；所述内柱和所述外柱相配合，内柱能够沿外柱上竖向滑槽滑动，将内柱用定位螺栓和定位螺孔紧固于竖向滑槽。

3.根据权利要求1所述的一种粗糙节理可换和节理倾角可变的边坡稳定性试验系统，其特征在于：所述节理上部岩体为直角梯形块体，所述直角梯形块体尺寸根据研究对象确定。