[发明专利]一种库水位波动下三维滑坡力学试验装置及方法

权利要求书

1.一种库水位波动下三维滑坡地质力学试验装置，其特征在于：包括试验槽（1）、地下水控制系统（2）、试验水位控制系统（3）、试验检测仪器（4）和滑坡地质力学模型（5）；

滑坡地质力学模型（5）设置在试验槽（1）一端；

地下水控制系统（2）包括水箱（24）、分水器（22）和渗流管（23），分水器（22）连通在水箱（24）上，渗流管（23）两端分别与分水器（22）和试验槽（1）上的多个渗透孔连通；

试验水位控制系统（3）包括连通在试验槽（1）上下两端的进水管（31）和排水管（33）；

试验检测仪器（4）包括数据采集仪（42）、水压力传感器（43）、土压力传感器（44）和激光位移传感器（45），激光位移传感器（45）设置在试验槽（1）上方，水压力传感器（43）和土压力传感器（44）设置在滑坡地质模型（5）内，水压力传感器（43）和土压力传感器（44）通过数据线与数据采集仪（42）连接，数据采集仪（42）与电脑连接通讯。

2.根据权利要求1所述的一种库水位波动下三维滑坡地质力学试验装置，其特征在于：还包括摄像机（46），摄像机（46）用于实时拍摄滑坡地质力学模型（5），数据采集仪实时监测滑体内部岩土体应力应变的变化情况，激光位移传感器实时监测滑坡地质力学模型（5）的表层形变情况。

3.根据权利要求1或2所述的一种库水位波动下三维滑坡地质力学试验装置，其特征在于：所述试验槽（1）包括方框架，方框架上安装有透明钢化玻璃板（11）。

4.根据权利要求1或2所述的一种库水位波动下三维滑坡地质力学试验装置，其特征在于：在试验槽（1）上放置有移动板（12），激光位移传感器（45）安装在移动板（12）上。

5.一种使用权利要求2所述库水位波动下三维滑坡地质力学试验装置的方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：构建滑坡地质力学模型（5），根据实际的滑坡体结构通过相似比换算后，将准备好的滑坡模拟材料在试验槽（1）内构建出滑坡地质力学模型（5），同时在地质模型内（5）预埋土压力传感器（44）和水压力传感器（43）；

第二步：通过水头差将水箱（24）里面的水压进入滑坡地质模型（5）中，模拟滑坡在地下水补给过程中的滑坡体内部渗流场变化特征及滑坡体在非饱和或饱和状态下内部应力变化情况；

第三步：由进水管（31）向试验槽（1）内注水至指定水位，以实现模拟滑坡地质力学模型（5）在实际水位变动情况下的运动特征；

第四步：在蓄水结束后，观察和记录数据采集仪（42）收集到的数据，直到激光位移传感器（45）监测滑坡地质模型（5）表层数据不在变化；打开底部的排水管（33），激光位移传感器（45）检测滑坡地质模型（5）在水位下降时的位移变化量。