[实用新型]一种边坡土工离心模型试验表面卸荷装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及边坡试验领域，具体是一种边坡土工离心模型试验表面卸荷装置。

背景技术

岩土工程中常会遇到复杂的工程问题，当现有问题超出规范许可范围时须对复杂问题进行专项研究，而离心试验技术是解决复杂岩土工程问题的重要手段，通过离心机给缩尺后的模型施加重力场从而再现原型的应力应变。由于施工工况的多样性，对模型工况的模型则显得颇为重要。

离心模型试验是通过离心机给模型施加重力场，通过模型来反应原型的变形及应力特征。如申请公布号CN 101906788A公开的模拟离心场边坡开挖工况的设备，主要包括平台部分、下切系统和推拉系统。牵引电机通电后，电机齿轮正反向转动带动齿条右端的上层平台板在直线导轨上左右滑动，带动刀片左右运动，即有效模拟了在离心场下的“推拉”过程，直线电机的电机轴带动下部刀片沿竖直方向上下运动，这样即可根据需要将刀片垂直的切入和离开边坡坡脚，即实现了离心场下的“下切-上提”过程。该专利主要是模拟坡脚开挖，需要预先按实际工况将边坡模型与荷载物进行固定结合，且采用刀片对荷载进行强制切割，操作难度大，危险性大，且仅是对边坡模型坡脚进行开挖，模拟结果的准确性不高，得到结果单一。

在离心模型试验中，不仅要求对模型的材料选择、相似比进行正确的选择应用，同时还要求能够正确模拟原型的施工工况。在岩土边坡工程领域，诱发边坡破坏存在多种因素，同时随着边坡表层土体的破坏滑坡，边坡斜坡上卸荷而引起整个边坡发生二次灾害的事故也时有发生，因此，有必要对边坡卸荷进行有效的模拟，揭示边坡卸荷对 整个边坡的影响，现有的试验停机后再开挖边坡引起应力损失，从而影响模拟结果。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种准确反映实际边坡原型卸荷工况的边坡土工离心模型试验表面卸荷装置。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种边坡土工离心模型试验表面卸荷装置，包括边坡模型、套设于边坡模型上且至少罩住边坡模型前坡面的加载架、位于加载架和边坡模型前坡面之间的加载腔以及填充于加载腔内的颗料状加载料，所述加载架底部设有与所述加载腔相通的可开合的卸料口，所述加载架包括架框、设于架框上的透明的侧面板和前面板。

进一步，所述加载腔内设有底部对应卸料口位置具有下料开口的载料囊袋，所述载料囊袋至少局部与所述架框固连。

进一步，所述加载架顶部敞口，所述载料囊袋顶部具有高出所述边坡模型顶端的填料口。

进一步，所述载料囊袋为上、下敞口分别形成填料口和下料开口的直通囊管套。

进一步，所述卸料口上设有挡板和用于控制挡板升降的开关。

进一步，还包括吊篮，所述吊篮具有底板和至少一侧板，所述边坡模型固设于所述底板上且背靠于所述侧板上，所述边坡模型包括多片倾斜叠加的模型板块。

进一步，所述架框包括夹设于所述边坡模型两侧的侧面框和与边坡模型前坡面平行的前面框，所述底板上位于所述边坡模型两侧设有抬高架，所述架框架设于所述抬高架上。

进一步，所述抬高架包括设于所述底板上的支撑块和设于支撑块上且至少一端与所述吊篮篮体固连的支撑条。

进一步，所述吊篮顶部架设有分别压靠于所述架框前部和后部上的限位压板和限位挡板，所述吊篮顶部设有篮架杆，所述限位压板两端通过套设于所述篮架杆上的紧固套架设于所述篮架杆上，所述紧固 套包括通过螺栓上下分别进行螺接的外半套和内半套，所述内半套顶部开口形成用于通过所述限位压板并使限位压板端部插入所述外半套套内的进板口，所述紧固套至少一侧套壁上设有夹紧填板。

进一步，限位压板上沿其长度方向开有一字槽孔，槽孔上通过松紧螺栓设有两块夹固于加载架两侧的限位件。

进一步，所述颗料状加载料为铁砂。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型带有卸料口的加载架的设置可以实现在离心试验过程中无需停机即可对边坡表面进行开挖卸荷，且可逐渐卸掉边坡表面上的所有荷载(也可通过控制挡板的开合来控制卸荷量，以得到更多的不同载荷量下的模拟结果)，从而模拟实际边坡原型的动态卸荷过程，避免了传统试验停机再挖边坡而引起的应力损失，得到的模拟结果全面、准确；同时，边坡模型加载状态试验后，也可在离心机不停机地状态下转变到边坡模型卸荷后状态，既避免了上述的应力损失，同时也便于边坡模型加载和卸荷后状态的各项试验准确、高效地进行，得到高精准度的模拟结果。

2.本实用新型结构简单，成本低，组装方便。