CN106932326B - 一种室内坡面渗流试验模型槽及试验方法 - Google Patents
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Abstract
一种室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：它包括槽体倾斜段(1)和底座(2)，其中：槽体倾斜段(1)置于底座(2)上，按照坡面走向，槽体倾斜段(1)的下游端的底部与底座(2)的下游端连接(优选采用铰接式连接)，槽体倾斜段(1)的中间底部与液压推杆(201)的一端连接，液压推杆(201)的另一端与底座(2)连接，且槽体倾斜段(1)进一步划分为堆土槽(3)、位于堆土槽(3)上游的水位槽(4)及位于堆土槽(3)下游的储水槽(5)。本发明堆土槽通过双层面板结构与长槽形结构框架的厚度差设计形成多个储水小隔间，能够详细收集坡体侧面不同部分渗水量，从而方便细致地分析坡体水文情况。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种室内坡面渗流试验模型槽及试验方法，属于岩土工程试验设备领域，针对降雨条件下各种不同土质类滑坡，特别是碎石土类滑坡的坡面水文特征的观测以及边界渗流情况的模拟。
背景技术
以堆积碎石土作为坡体物质或滑体物质的堆积体滑坡是滑坡的一种,在我国滑坡类型中占很大的比例并广泛分布于我国西南及西北地区，具有爆发频率高、持续危害大等特点。在诸多诱发滑坡的外因中，降雨是主要的成因。为了探究在降雨条件下碎石土坡致滑机理，必须了解降雨条件下边坡的坡面水文特征以及边坡的变形破坏机制。传统渗流试验槽大多考虑对土质边坡的模拟且设计上存在很多不满足本试验项目要求的缺陷。基于此，为了弥补现场数据采集不足，需要进行碎石土模型边坡的室内人工降雨试验，探究在不同降雨强度和不同坡度条件下模型斜坡的坡面水文特征(包括水分运移形式以及基质吸力、入渗率、降雨入渗量、降雨径流量、降雨出渗量、出渗速率等物理量的变化规律)。为了有效开展室内坡面渗流模型试验，设计试验所需模型槽。
而目前国内外有关滑坡的模型试验槽各式各样，尺寸大小也差别较大，从离心式模型试验槽的几百毫米到框架式原型试验的一二十米没有形成标准，槽体大多使用型钢制作较为笨重，总结目前国内外相关滑坡模型试验，其中试验槽存在以下缺点：
(1)大部分试验模型槽都用型钢制作，拼接不方便而不易于移动，成本较高而不利于维修，坡度固定而不能连续改变；
(2)模型系统的复杂导致试验前期准备工作复杂，试验周期较长，费时费力，试验可重复性较差；
(3)绝大部分试验槽主要用来模拟滑坡探究滑坡的启动机制，没有给予坡体渗流边界情况足够的关注，不能真实再现滑坡的坡面水文特征，不适于坡面渗流试验的开展；
(4)滑坡的坡面渗流试验还处在起步阶段，关于模型试验槽的制作还没有确切理论根据；
(5)部分研究者进行的坡面渗流试验没有考虑坡体横向渗流边界情况，仅仅考虑二维渗流，与自然状态下坡体渗流情况相差较大。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种室内坡面渗流试验模型槽及试验方法，用以模拟降雨条件下的碎石土土坡渗流情况并观测坡面水文特征，其具有造价低廉、造型美观、制作简单、模块式拼装、维修方便以及可重复使用等优点。
根据本发明的第一种实施方案，提供一种室内坡面渗流试验模型槽：
一种室内坡面渗流试验模型槽，它包括槽体倾斜段和底座。其中：槽体倾斜段置于底座上。按照坡面走向，槽体倾斜段的下游端的底部与底座的下游端连接(优选采用铰接式连接)。槽体倾斜段的中间底部与液压推杆的一端连接，液压推杆的另一端与底座连接。且槽体倾斜段进一步划分为堆土槽、位于堆土槽上游的水位槽及位于堆土槽下游的储水槽。
在本发明中，堆土槽为上部开口的长槽型结构。堆土槽包括：
设置在堆土槽四角的堆土槽主支撑柱，
在顶部与堆土槽主支撑柱垂直连接的堆土槽顶部横梁和堆土槽顶部纵梁，
在底部与堆土槽主支撑柱垂直连接的堆土槽底部横梁和堆土槽底部纵梁，
在堆土槽的前侧面和后侧面，堆土槽主支撑柱之间设有平行于堆土槽主支撑柱的堆土槽侧面支撑柱，堆土槽顶部横梁和堆土槽底部横梁之间设有平行于堆土槽顶部横梁的堆土槽侧面横梁，堆土槽侧面支撑柱和堆土槽侧面横梁垂直连接，堆土槽主支撑柱、堆土槽顶部横梁、堆土槽侧面支撑柱、堆土槽侧面横梁及堆土槽底部横梁之间彼此交错形成多个小隔间，
小隔间的侧壁均为双层面板结构，包括内层侧面板和外层侧面板，其中，内层侧面板上设有开孔，外层侧面板上设有第一泄水孔，
设置在堆土槽上游端侧面的堆土槽上游端侧面板，
设置在堆土槽下游端侧面的堆土槽下游端侧面板，
设置在堆土槽底部的堆土槽底板。
优选的是，堆土槽侧面支撑柱的数量为2～10根，优选3～8根，更优选4～6根。堆土槽侧面横梁的数量为1～6根，优选1～3根。
优选的是，内层侧面板和外层侧面板之间的间距为2～10mm，优选3～8mm。
在本发明中，水位槽为上部开口的长槽型结构。水位槽的下游端侧面与堆土槽的上游端侧面重合，即水位槽下游端两角的主支撑柱为设置在堆土槽上游端两角的堆土槽主支撑柱，水位槽下游端侧面的顶部纵梁和底部纵梁为设置在堆土槽上游端侧面的堆土槽顶部纵梁和堆土槽底部纵梁，水位槽下游端侧面的侧面板为设置在堆土槽上游端侧面的堆土槽上游端侧面板。水位槽还包括：
设置在水位槽上游端两角的水位槽主支撑柱，
在顶部与水位槽主支撑柱垂直连接的水位槽顶部横梁和水位槽顶部纵梁，
在底部与水位槽主支撑柱垂直连接的水位槽底部横梁和水位槽底部纵梁，
设置在水位槽的前侧面、后侧面和上游端侧面的水位槽侧面板，水位槽的底部设有水位槽底板。
在本发明中，储水槽为上部开口的长槽型结构。储水槽的上游端侧面与堆土槽的下游端侧面重合，即储水槽上游端两角的主支撑柱为设置在堆土槽下游端两角的堆土槽主支撑柱，储水槽上游端侧面的顶部纵梁和底部纵梁为设置在堆土槽下游端侧面的堆土槽顶部纵梁和堆土槽底部纵梁，储水槽上游端侧面的侧面板为设置在堆土槽下游端侧面的堆土槽下游端侧面板。储水槽还包括：
设置在储水槽下游端两角的储水槽主支撑柱，
在顶部与储水槽主支撑柱垂直连接的储水槽顶部横梁和储水槽顶部纵梁，
在底部与储水槽主支撑柱垂直连接的储水槽底部横梁和储水槽底部纵梁，
设置在储水槽的前侧面、后侧面和下游端侧面的储水槽侧面板，储水槽的底部设有储水槽底板。
优选的是，储水槽侧面板上设有第二泄水孔。
在本发明中，底座包括液压推杆、支撑座、型钢结构垫块及多个第一方木垫块。其中支撑座的下游端与堆土槽下游端的底部连接(优选采用铰接式连接)。型钢结构垫块位于支撑座下方的左侧，第一方木垫块位于支撑座下方的右侧。液压推杆与型钢结构垫块的右侧连接且液压推杆位于型钢结构垫块与第一方木垫块之间的空隙中。
优选的是，支撑座包括支撑座横梁和支撑座纵梁。支撑座纵梁平行设置于支撑座横梁之间且与支撑座横梁垂直连接。液压推杆穿过支撑座与堆土槽的中间底部连接。
在本发明中，水位槽还包括水位槽侧面横梁和水位槽侧面纵梁。水位槽侧面横梁设置在水位槽前侧面和后侧面的水位槽顶部横梁和水位槽底部横梁之间，并且水位槽侧面横梁平行于水位槽顶部横梁。水位槽侧面纵梁设置在水位槽上游端侧面的2根水位槽主支撑柱之间，并且水位槽侧面纵梁垂直于水位槽主支撑柱。
在本发明中，储水槽还包括储水槽侧面横梁和储水槽侧面纵梁。储水槽侧面横梁设置在储水槽前侧面和后侧面的储水槽顶部横梁和储水槽底部横梁之间，并且储水槽侧面横梁平行于储水槽顶部横梁。储水槽侧面纵梁设置在储水槽下游端侧面的2根储水槽主支撑柱之间，并且储水槽侧面纵梁垂直于储水槽主支撑柱。
优选的是，水位槽侧面横梁的数量为1～6根，优选1～3根。水位槽侧面纵梁的数量为1～6根，优选1～3根。储水槽侧面横梁的数量为1～6根，优选1～3根。储水槽侧面纵梁的数量为1～6根，优选1～3根。
在本发明中，底座还包括设置在槽体倾斜段与支撑座之间的多个第二方木垫块。
优选的是，支撑座还包括液压推杆适应横梁和支撑座右侧横梁。其中液压推杆适应横梁设置在液压推杆左右两侧的2根支撑座纵梁之间，位于液压推杆的前后两侧，且液压推杆适应横梁与2根支撑座纵梁垂直连接。支撑座右侧横梁设置在支撑座右侧的2根支撑座纵梁之间且支撑座右侧横梁与支撑座纵梁垂直连接。
优选的是，支撑座纵梁的数量为2～10根，优选3～8根。支撑座右侧横梁的数量为2～10根，优选3～8根。
优选的是，堆土槽还包括堆土槽底部中间纵梁。堆土槽底部中间纵梁设置在堆土槽底部横梁之间，且堆土槽底部中间纵梁垂直于堆土槽底部横梁。
优选的是，水位槽还包括水位槽底部中间横梁。水位槽底部中间横梁设置在水位槽底部横梁之间，且水位槽底部中间横梁平行于水位槽底部横梁。
优选的是，储水槽还包括储水槽底部中间横梁。储水槽底部中间横梁设置在储水槽底部横梁之间，且储水槽底部中间纵梁平行于储水槽底部横梁。
优选的是，堆土槽底部中间纵梁的数量为2～10根，优选3～8根。水位槽底部中间横梁的数量为1～6根，优选1～3根。储水槽底部中间横梁的数量为1～6根，优选1～3根。
在本发明中，所述堆土槽、水位槽及储水槽的长槽型结构框架均采用铝合金型材制成，支撑座的结构框架采用铝合金型材制成。
优选的是，该模型槽所有框架连接部位均采用玻璃胶密封。
优选的是，堆土槽侧壁的双层面板结构、水位槽及储水槽侧壁的单层面板结构均采用透明材料制成。
优选的是，堆土槽的外层侧面板采用钢化玻璃制成。堆土槽的内层侧面板、堆土槽上游端侧面板及堆土槽下游端侧面板采用有机玻璃制成。水位槽侧面板和储水槽侧面板采用有机玻璃制成。堆土槽底板、水位槽底板及储水槽底板采用有机玻璃制成。
优选的是，内层侧面板的内侧设有滤布。
根据本发明的第二种实施方案，提供一种室内坡面渗流试验方法：
一种室内坡面渗流试验方法或使用上述室内坡面渗流试验模型槽进行室内坡面渗流试验的方法，该方法包括以下步骤：
1)试验模型槽的组装：根据试验方案设计的坡度以及本技术方案实施方法组装好试验模型槽，并在堆土槽的内层侧面板上描绘设计坡体轮廓线，内层侧面板上贴上滤布；
2)坡面成型：任选地，先配置好基岩相似材料在试验槽底部浇筑成型后进行分层填筑；准备好试验材料，测定其物理力学参数，然后通过料斗将材料装入本试验模型槽，根据试验材料种类确定层厚分层填筑，每层分别夯实至设定密实度，每层刮毛以保证土样均匀性和整体性；
3)传感器的埋设：夯实至需要埋设传感器位置时先用辅助物品(例如饮料瓶盖)替代，待夯实完成后取出辅助物品并放入传感器，妥善处理后引出传感器数据线；
4)相关仪器的安置：在试验槽侧壁的前侧面或后侧面一侧架设好摄像机，安置好特制降雨装置，并将试验槽第一泄水孔与第二泄水孔分别连接导水软管至不同盛水容器；
5)相关仪器的连接调制：将降雨装置与水管接好，将传感器数据线与数据采集仪接好，将数据采集仪与电脑连接确定其正常显示，将摄像机对好焦；
6)渗透试验的开始：打开降雨装置并调整好降雨强度，打开摄像机并设置好拍照间隔，确认数据采集仪开始采集数据；
7)试验结果数据记录：根据试验方案记录相应的试验结果；
8)分析试验结果得出结论。
在本发明中，槽体倾斜段相对于水平面存在一个坡度，所述上游端与下游端是按照坡面走向的一个相对概念，其中槽体倾斜段的上游端是指槽体倾斜段位于该坡面较高的一端，槽体倾斜段的下游端则是指槽体倾斜段位于该坡面较低的一端。而槽体倾斜段进一步划分为堆土槽、水位槽及储水槽，同样的，堆土槽、水位槽及储水槽按照坡面走向，存在一个上游端与下游端的概念。相应的，上游端侧面即指侧壁四个面中上游端对应的侧面，下游端侧面即指侧壁四个面中下游端对应的侧面。前侧面、后侧面、左侧面、右侧面则是根据观察视角的一个相对概念，其中前侧面是指侧壁四个面中接近正面或者位置靠前的一个面，后侧面是指侧壁四个面中位置靠后的一个面，左侧面是指侧壁四个面中位置靠左的一个面，右侧面是指侧壁四个面中位置靠右的一个面。
一般来说，槽体倾斜段的外部空间尺寸为：长度为1040～3120mm，宽度为290～870mm，高度为535～1605mm(例如2080*580*1070，单位：mm)。槽体倾斜段的内部空间尺寸为：长度为1000～3000mm，宽度为250～750mm，高度为500～1500mm(例如2000*500*1000，单位：mm)。
在本发明中，堆土槽主支撑柱、堆土槽顶部横梁、堆土槽侧面支撑柱、堆土槽侧面横梁及堆土槽底部横梁之间彼此交错形成多个小隔间，是指，堆土槽主支撑柱、堆土槽顶部横梁、堆土槽侧面支撑柱及堆土槽侧面横梁之间形成小隔间，堆土槽主支撑柱、堆土槽侧面横梁、堆土槽侧面支撑柱及堆土槽底部横梁之间形成小隔间；当堆土槽侧面支撑柱和/或堆土槽侧面横梁的数量为多根(≥2根)时，除了前述形成的小隔间之外，堆土槽主支撑柱、堆土槽侧面支撑柱及相邻2根堆土槽侧面横梁之间形成小隔间，堆土槽顶部横梁、堆土槽侧面横梁及相邻2根堆土槽侧面支撑柱之间形成小隔间，堆土槽底部横梁、堆土槽侧面横梁及相邻2根堆土槽侧面支撑柱之间形成小隔间，相邻2根堆土槽侧面横梁及相邻2根堆土槽侧面支撑柱之间形成小隔间，彼此交错形成的多个小隔间可以收集不同部分横向渗出水流。
在本发明中，水位槽的下游端侧面与堆土槽的上游端侧面重合，储水槽的上游端侧面与堆土槽的下游端侧面重合，是指，水位槽与堆土槽在两者连接处共用一个面，储水槽与堆土槽在两者连接处共用一个面，即槽体倾斜段通过槽体中插入或连接的两块侧面板进一步划分为堆土槽、水位槽及储水槽。
在本发明中，型钢结构垫块包括工字钢和槽钢，型钢结构垫块位于支撑座下方的左侧，多个第一方木垫块依次排列位于支撑座下方的右侧，即支撑座位于由型钢结构垫块及第一方木垫块组成的平台之上，型钢结构垫块与第一方木垫块的高度相同。液压推杆位于型钢结构垫块与第一方木垫块之间的空隙中，液压推杆一端连接(优选采用铰接式连接)型钢结构垫块，另一端穿过支撑座连接(优选采用铰接式连接)堆土槽的中间底部，液压推杆存在一个倾斜的角度，相应的，支撑座上液压推杆穿过处也要留有相应的空间(或空隙)，因此支撑座上的支撑座纵梁优选设置在型钢结构垫块与第一方木垫块上方，中间留出空隙。
在本发明中，多个第二方木垫块依次排列设置在槽体倾斜段与支撑座之间，第二方木垫块主要用于槽体倾斜段倾角为零度即槽体倾斜段为水平状态时，此时槽体倾斜段与支撑座之间垫上第二方木垫块，水位槽下游端侧面的侧面板即堆土槽上游端侧面板设置为透水板，堆土槽中堆积土坡，水位槽发挥标示水位的作用；当槽体倾斜段倾角不为零度时，取走第二方木垫块，堆土槽上游端侧面板设置为非透水结构，此时水位槽暂停使用。
在本发明中，支撑座的下游端与堆土槽下游端的底部连接，液压推杆的两端分别与型钢结构垫块和堆土槽的中间底部连接，所述的连接方式优选采用铰接方式连接。一般，铰接方式连接由T型导向轴支座及插入T型导向轴支座的导向轴构成。在本发明中，液压推杆可采用电动式液压推杆或加长千斤顶，从而通过液压推杆的伸长及多处铰接方式的连接即可实现槽体倾斜段的倾角从零度开始连续变化。
在本发明中，所述堆土槽的堆土槽底板、堆土槽上游端侧面板及堆土槽下游端侧面板均根据所用材料的物理力学性质进行表面处理，相应的堆土槽前后侧的内层侧面板，其一侧(例如前侧面或后侧面的一侧)进行边界处理，另一侧留作观测窗口。
在本发明中，堆土槽、水位槽及储水槽的长槽型结构框架均采用铝合金型材制成，支撑座的结构框架采用铝合金型材制成，铝合金型材框架部分采用螺栓锁紧配合丝杆紧固连接或者焊接，应力集中部分采用铝型材专用角接件增加连接强度，同时在应力集中部分增设钢板抵抗应力集中，铝型材与钢板、型钢和T型导向轴支座的连接采用螺栓连接。
在本发明中，进行试验之前根据试验所用材料选用合适的滤布紧贴于堆土槽的内层侧面板内侧，用于在横向透水时防止细粒土流失。
在本发明中，当试验模型槽底板上覆堆积体层小于等于500mm时，考虑基岩层的弱透水性，在掌握黏土岩、灰岩、白云岩、石英砂岩的渗透特性的基础上，对细土、细砂、水泥、重晶石粉等以一定比例进行拌合形成对应的相似材料，设置在试验模型槽底板之上模拟相应基岩。如若所研究的斜坡堆积体层大于500mm，则此项内容可以不用考虑。
在本发明中，所述堆土槽内层侧面板上的开孔用以模拟横向透水边界，通过开孔的小隔间可以收集坡体不同部分横向渗出水流，其孔径为0.1～10mm，优选0.1～5mm，相邻的孔之间的间距为30～200mm，优选50～100mm。根据实际需要或更好地模拟坡面边界横向渗流条件，堆土槽的下游端侧面板上也可设有出水孔。堆土槽外层侧面板上的第一泄水孔与储水槽侧面板上的第二泄水孔均设置在侧面板角部附近，用以排水。进行试验之前，根据待研究土质体的渗水特征，堆土槽内层侧面板上的开孔可通过透明胶或者木塞开启或关闭一部分。
在本申请中，“任选地”表示进行或不进行。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1、本发明堆土槽通过双层面板结构与长槽形结构框架的厚度差设计形成多个储水小隔间，能够详细收集坡体侧面不同部分渗水量，从而方便细致地分析坡体水文情况；
2、本发明堆土槽内部侧面板的开孔考虑了不同岩土介质的水分渗流特征，并能够通过木塞或透明胶控制侧面板开孔数量以适应不同岩土介质的水文试验研究，扩展了本试验模型槽的适用范围；
3、本发明槽体倾斜段采用钢化玻璃与有机玻璃结合的双层板构造，有机玻璃在内，钢化玻璃在外，可以很好地观测土石体变形，将钢化玻璃的刚性大、受力不均易碎的特点与有机玻璃刚性小、韧性大的特点结合起来，取长补短发挥材料各自优势；
4、本发明槽体倾斜段为水平状态时可进行传统滑坡模型试验，倾斜时可单独研究滑坡坡面的水文特征，在承袭原有试验槽优点的前提下优化设计，功能丰富；
5、本发明室内坡面渗流试验模型槽具有造价低廉、造型美观、制作简单、模块式拼装、维修方便以及可重复使用等优点，并克服了目前国内外滑坡模型试验存在的问题。
附图说明
图1为本发明室内坡面渗流试验模型槽的结构示意图；
图2为本发明模型槽的槽体倾斜段倾角为零度时的主视图；
图3为本发明模型槽的槽体倾斜段倾角为零度时的右视图；
图4为图3中M处的局部放大图；
图5为本发明模型槽的槽体倾斜段倾角为零度时的俯视图；
图6为本发明模型槽的槽体倾斜段倾角为零度时的仰视图；
图7为图6中N处的局部放大图；
图8为本发明模型槽的槽体倾斜段倾角为零度时的左视图；
图9为本发明模型槽的槽体倾斜段倾角为零度时的剖切位置图；
图10为图9中的C-C剖面视图；
图11为图9中的D-D剖面视图；
图12为图9中的E-E剖面视图；
图13为图9中的F-F剖面视图；
图14为图9中的G-G剖面视图；
图15为图9中的H-H剖面视图；
图16为图15中K处的局部放大图；
图17为本发明槽体倾斜段的仰视图；
图18为本发明支撑座的俯视图；
图19为本发明结构使用的T型导向轴支座示意图；
图20为本发明结构使用的角接件示意图；
图21为本发明结构使用的导向轴示意图。
附图标记：1：槽体倾斜段；2：底座；201：液压推杆；202：支撑座；20201：支撑座横梁；20202：支撑座纵梁；20203：液压推杆适应横梁；20204：支撑座右侧横梁；203：型钢结构垫块；20301：工字钢；20302：槽钢；204：第一方木垫块；205：第二方木垫块；3：堆土槽；301：堆土槽主支撑柱；302：堆土槽顶部横梁；303：堆土槽顶部纵梁；304：堆土槽底部横梁；305：堆土槽底部纵梁；306：堆土槽侧面支撑柱；307：堆土槽侧面横梁；308：内层侧面板；309：外层侧面板；310：开孔；311：第一泄水孔；312：堆土槽上游端侧面板；313：堆土槽下游端侧面板；314：堆土槽底板；315：堆土槽底部中间纵梁；4：水位槽；401：水位槽主支撑柱；402：水位槽顶部横梁；403：水位槽顶部纵梁；404：水位槽底部横梁；405：水位槽底部纵梁；406：水位槽侧面板；407：水位槽底板；408：水位槽侧面横梁；409：水位槽侧面纵梁；410：水位槽底部中间横梁；5：储水槽；501：储水槽主支撑柱；502：储水槽顶部横梁；503：储水槽顶部纵梁；504：储水槽底部横梁；505：储水槽底部纵梁；506：储水槽侧面板；507：储水槽底板；508：第二泄水孔；509：储水槽侧面横梁；510：储水槽侧面纵梁；511：储水槽底部中间横梁；6：小隔间；
J1：第一铰接结构；J1a：第一导向轴；J1b：第一T型导向轴支座；J2：第二铰接结构；J2a：第二导向轴；J2b：第二T型导向轴支座；J3：第三铰接结构；J3a：第三导向轴；J3b：第三T型导向轴支座。
具体实施方式
根据本发明的第一种实施方案，提供一种室内坡面渗流试验模型槽：
一种室内坡面渗流试验模型槽，它包括槽体倾斜段1和底座2。其中：槽体倾斜段1置于底座2上。按照坡面走向，槽体倾斜段1的下游端的底部与底座2的下游端连接(优选采用铰接式连接)。槽体倾斜段1的中间底部与液压推杆201的一端连接，液压推杆201的另一端与底座2连接。且槽体倾斜段1进一步划分为堆土槽3、位于堆土槽3上游的水位槽4及位于堆土槽3下游的储水槽5。
在本发明中，堆土槽3为上部开口的长槽型结构。堆土槽3包括：
设置在堆土槽3四角的堆土槽主支撑柱301，
在顶部与堆土槽主支撑柱301垂直连接的堆土槽顶部横梁302和堆土槽顶部纵梁303，
在底部与堆土槽主支撑柱301垂直连接的堆土槽底部横梁304和堆土槽底部纵梁305，
在堆土槽3的前侧面和后侧面，堆土槽主支撑柱301之间设有平行于堆土槽主支撑柱301的堆土槽侧面支撑柱306，堆土槽顶部横梁302和堆土槽底部横梁304之间设有平行于堆土槽顶部横梁302的堆土槽侧面横梁307，堆土槽侧面支撑柱306和堆土槽侧面横梁307垂直连接，堆土槽主支撑柱301、堆土槽顶部横梁302、堆土槽侧面支撑柱306、堆土槽侧面横梁307及堆土槽底部横梁304之间彼此交错形成多个小隔间6，
小隔间6的侧壁均为双层面板结构，包括内层侧面板308和外层侧面板309，其中，内层侧面板308上设有开孔310，外层侧面板309上设有第一泄水孔311，
设置在堆土槽3上游端侧面的堆土槽上游端侧面板312，
设置在堆土槽3下游端侧面的堆土槽下游端侧面板313，
设置在堆土槽3底部的堆土槽底板314。
优选的是，堆土槽侧面支撑柱306的数量为2～10根，优选3～8根，更优选4～6根。堆土槽侧面横梁307的数量为1～6根，优选1～3根。
优选的是，内层侧面板308和外层侧面板309之间的间距为2～10mm，优选3～8mm。
在本发明中，水位槽4为上部开口的长槽型结构。水位槽4的下游端侧面与堆土槽3的上游端侧面重合，即水位槽4下游端两角的主支撑柱为设置在堆土槽3上游端两角的堆土槽主支撑柱301，水位槽4下游端侧面的顶部纵梁和底部纵梁为设置在堆土槽3上游端侧面的堆土槽顶部纵梁303和堆土槽底部纵梁305，水位槽4下游端侧面的侧面板为设置在堆土槽3上游端侧面的堆土槽上游端侧面板312。水位槽4还包括：
设置在水位槽4上游端两角的水位槽主支撑柱401，
在顶部与水位槽主支撑柱401垂直连接的水位槽顶部横梁402和水位槽顶部纵梁403，
在底部与水位槽主支撑柱401垂直连接的水位槽底部横梁404和水位槽底部纵梁405，
设置在水位槽4的前侧面、后侧面和上游端侧面的水位槽侧面板406，水位槽4的底部设有水位槽底板407。
在本发明中，储水槽5为上部开口的长槽型结构。储水槽5的上游端侧面与堆土槽3的下游端侧面重合，即储水槽5上游端两角的主支撑柱为设置在堆土槽3下游端两角的堆土槽主支撑柱301，储水槽5上游端侧面的顶部纵梁和底部纵梁为设置在堆土槽3下游端侧面的堆土槽顶部纵梁303和堆土槽底部纵梁305，储水槽5上游端侧面的侧面板为设置在堆土槽3下游端侧面的堆土槽下游端侧面板313。储水槽5还包括：
设置在储水槽5下游端两角的储水槽主支撑柱501，
在顶部与储水槽主支撑柱501垂直连接的储水槽顶部横梁502和储水槽顶部纵梁503，
在底部与储水槽主支撑柱501垂直连接的储水槽底部横梁504和储水槽底部纵梁505，
设置在储水槽5的前侧面、后侧面和下游端侧面的储水槽侧面板506，储水槽5的底部设有储水槽底板507。
优选的是，储水槽侧面板506上设有第二泄水孔508。
在本发明中，底座2包括液压推杆201、支撑座202、型钢结构垫块203及多个第一方木垫块204。其中支撑座202的下游端与堆土槽3下游端的底部连接(优选采用铰接式连接)。型钢结构垫块203位于支撑座202下方的左侧，第一方木垫块204位于支撑座202下方的右侧。液压推杆201与型钢结构垫块203的右侧连接且液压推杆201位于型钢结构垫块203与第一方木垫块204之间的空隙中。
优选的是，支撑座202包括支撑座横梁20201和支撑座纵梁20202。支撑座纵梁20202平行设置于支撑座横梁20201之间且与支撑座横梁20201垂直连接。液压推杆201穿过支撑座202与堆土槽3的中间底部连接。
在本发明中，水位槽4还包括水位槽侧面横梁408和水位槽侧面纵梁409。水位槽侧面横梁408设置在水位槽4前侧面和后侧面的水位槽顶部横梁402和水位槽底部横梁404之间，并且水位槽侧面横梁408平行于水位槽顶部横梁402。水位槽侧面纵梁409设置在水位槽4上游端侧面的2根水位槽主支撑柱401之间，并且水位槽侧面纵梁409垂直于水位槽主支撑柱401。
在本发明中，储水槽5还包括储水槽侧面横梁509和储水槽侧面纵梁510。储水槽侧面横梁509设置在储水槽5前侧面和后侧面的储水槽顶部横梁502和储水槽底部横梁504之间，并且储水槽侧面横梁509平行于储水槽顶部横梁502。储水槽侧面纵梁510设置在储水槽5下游端侧面的2根储水槽主支撑柱501之间，并且储水槽侧面纵梁510垂直于储水槽主支撑柱501。
优选的是，水位槽侧面横梁408的数量为1～6根，优选1～3根。水位槽侧面纵梁409的数量为1～6根，优选1～3根。储水槽侧面横梁509的数量为1～6根，优选1～3根。储水槽侧面纵梁510的数量为1～6根，优选1～3根。
在本发明中，底座2还包括设置在槽体倾斜段1与支撑座202之间的多个第二方木垫块205。
优选的是，支撑座202还包括液压推杆适应横梁20203和支撑座右侧横梁20204。其中液压推杆适应横梁20203设置在液压推杆201左右两侧的2根支撑座纵梁20202之间，位于液压推杆201的前后两侧，且液压推杆适应横梁20203与2根支撑座纵梁20202垂直连接。支撑座右侧横梁20204设置在支撑座202右侧的2根支撑座纵梁20202之间且支撑座右侧横梁20204与支撑座纵梁20202垂直连接。
优选的是，支撑座纵梁20202的数量为2～10根，优选3～8根。支撑座右侧横梁20204的数量为2～10根，优选3～8根。
优选的是，堆土槽3还包括堆土槽底部中间纵梁315。堆土槽底部中间纵梁315设置在堆土槽底部横梁304之间，且堆土槽底部中间纵梁315垂直于堆土槽底部横梁304。
优选的是，水位槽4还包括水位槽底部中间横梁410。水位槽底部中间横梁410设置在水位槽底部横梁404之间，且水位槽底部中间横梁410平行于水位槽底部横梁404。
优选的是，储水槽5还包括储水槽底部中间横梁511。储水槽底部中间横梁511设置在储水槽底部横梁504之间，且储水槽底部中间纵梁511平行于储水槽底部横梁504。
优选的是，堆土槽底部中间纵梁315的数量为2～10根，优选3～8根。水位槽底部中间横梁409的数量为1～6根，优选1～3根。储水槽底部中间横梁511的数量为1～6根，优选1～3根。
在本发明中，所述堆土槽3、水位槽4及储水槽5的长槽型结构框架均采用铝合金型材制成，支撑座202的结构框架采用铝合金型材制成。
优选的是，该模型槽所有框架连接部位均采用玻璃胶密封。
优选的是，堆土槽3侧壁的双层面板结构、水位槽4及储水槽5侧壁的单层面板结构均采用透明材料制成。
优选的是，堆土槽3的外层侧面板309采用钢化玻璃制成。堆土槽3的内层侧面板308、堆土槽上游端侧面板312及堆土槽下游端侧面板313采用有机玻璃制成。水位槽侧面板406和储水槽侧面板506采用有机玻璃制成。堆土槽底板314、水位槽底板407及储水槽底板507采用有机玻璃制成。
优选的是，内层侧面板308的内侧设有滤布。
根据本发明的第二种实施方案，提供一种室内坡面渗流试验方法：
一种室内坡面渗流试验方法或使用上述室内坡面渗流试验模型槽进行室内坡面渗流试验的方法，该方法包括以下步骤：
1)试验模型槽的组装：根据试验方案设计的坡度以及本技术方案实施方法组装好试验模型槽，并在堆土槽3的内层侧面板308上描绘设计坡体轮廓线，内层侧面板308上贴上滤布；
2)坡面成型：任选地，先配置好基岩相似材料在试验槽底部浇筑成型后进行分层填筑；准备好试验材料，测定其物理力学参数，然后通过料斗将材料装入本试验模型槽，根据试验材料种类确定层厚分层填筑，每层分别夯实至设定密实度，每层刮毛以保证土样均匀性和整体性；
3)传感器的埋设：夯实至需要埋设传感器位置时先用辅助物品(例如饮料瓶盖)替代，待夯实完成后取出辅助物品并放入传感器，妥善处理后引出传感器数据线；
4)相关仪器的安置：在试验槽侧壁的前侧面或后侧面一侧架设好摄像机，安置好特制降雨装置，并将试验槽第一泄水孔311与第二泄水孔508分别连接导水软管至不同盛水容器；
5)相关仪器的连接调制：将降雨装置与水管接好，将传感器数据线与数据采集仪接好，将数据采集仪与电脑连接确定其正常显示，将摄像机对好焦；
6)渗透试验的开始：打开降雨装置并调整好降雨强度，打开摄像机并设置好拍照间隔，确认数据采集仪开始采集数据；
7)试验结果数据记录：根据试验方案记录相应的试验结果；
8)分析试验结果得出结论。
实施例1
如图1-16所示，一种室内坡面渗流试验模型槽，它包括槽体倾斜段1和底座2。其中：槽体倾斜段1置于底座2上。按照坡面走向，槽体倾斜段1的下游端的底部与底座2的下游端通过第一铰接结构J1连接。第一铰接结构J1由第一T型导向轴支座J1b及插入第一T型导向轴支座J1b的第一导向轴J1a构成。槽体倾斜段1的中间底部与液压推杆201的一端连接，液压推杆201的另一端与底座2连接。且槽体倾斜段1进一步划分为堆土槽3、位于堆土槽3上游的水位槽4及位于堆土槽3下游的储水槽5。
堆土槽3为上部开口的长槽型结构。堆土槽3包括：
设置在堆土槽3四角的堆土槽主支撑柱301，
在顶部与堆土槽主支撑柱301垂直连接的堆土槽顶部横梁302和堆土槽顶部纵梁303，
在底部与堆土槽主支撑柱301垂直连接的堆土槽底部横梁304和堆土槽底部纵梁305，
在堆土槽3的前侧面和后侧面，堆土槽主支撑柱301之间设有平行于堆土槽主支撑柱301的堆土槽侧面支撑柱306，堆土槽顶部横梁302和堆土槽底部横梁304之间设有平行于堆土槽顶部横梁302的堆土槽侧面横梁307，堆土槽侧面支撑柱306和堆土槽侧面横梁307垂直连接，堆土槽主支撑柱301、堆土槽顶部横梁302、堆土槽侧面支撑柱306、堆土槽侧面横梁307及堆土槽底部横梁304之间彼此交错形成多个小隔间6，
小隔间6的侧壁均为双层面板结构，包括内层侧面板308和外层侧面板309，其中，内层侧面板308上设有开孔310，外层侧面板309上设有第一泄水孔311，
设置在堆土槽3上游端侧面的堆土槽上游端侧面板312，
设置在堆土槽3下游端侧面的堆土槽下游端侧面板313，
设置在堆土槽3底部的堆土槽底板314。
堆土槽侧面支撑柱306的数量为4根。堆土槽侧面横梁307的数量为2根。
内层侧面板308和外层侧面板309之间的间距为3mm。
水位槽4为上部开口的长槽型结构。水位槽4的下游端侧面与堆土槽3的上游端侧面重合，即水位槽4下游端两角的主支撑柱为设置在堆土槽3上游端两角的堆土槽主支撑柱301，水位槽4下游端侧面的顶部纵梁和底部纵梁为设置在堆土槽3上游端侧面的堆土槽顶部纵梁303和堆土槽底部纵梁305，水位槽4下游端侧面的侧面板为设置在堆土槽3上游端侧面的堆土槽上游端侧面板312。水位槽4还包括：
设置在水位槽4上游端两角的水位槽主支撑柱401，
在顶部与水位槽主支撑柱401垂直连接的水位槽顶部横梁402和水位槽顶部纵梁403，
在底部与水位槽主支撑柱401垂直连接的水位槽底部横梁404和水位槽底部纵梁405，
设置在水位槽4的前侧面、后侧面和上游端侧面的水位槽侧面板406，水位槽4的底部设有水位槽底板407。
储水槽5为上部开口的长槽型结构。储水槽5的上游端侧面与堆土槽3的下游端侧面重合，即储水槽5上游端两角的主支撑柱为设置在堆土槽3下游端两角的堆土槽主支撑柱301，储水槽5上游端侧面的顶部纵梁和底部纵梁为设置在堆土槽3下游端侧面的堆土槽顶部纵梁303和堆土槽底部纵梁305，储水槽5上游端侧面的侧面板为设置在堆土槽3下游端侧面的堆土槽下游端侧面板313。储水槽5还包括：
设置在储水槽5下游端两角的储水槽主支撑柱501，
在顶部与储水槽主支撑柱501垂直连接的储水槽顶部横梁502和储水槽顶部纵梁503，
在底部与储水槽主支撑柱501垂直连接的储水槽底部横梁504和储水槽底部纵梁505，
设置在储水槽5的前侧面、后侧面和下游端侧面的储水槽侧面板506，储水槽5的底部设有储水槽底板507。
储水槽侧面板506上设有第二泄水孔508。
底座2包括液压推杆201、支撑座202、型钢结构垫块203及第一方木垫块204。其中支撑座202的下游端与堆土槽3下游端的底部通过第一铰接结构J1连接。型钢结构垫块203位于支撑座202下方的左侧，第一方木垫块204位于支撑座202下方的右侧。型钢结构垫块203包括工字钢20301和槽钢20302。液压推杆201与型钢结构垫块203的右侧通过第二铰接结构J2连接，且液压推杆201位于型钢结构垫块203与第一方木垫块204之间的空隙中。其中第二铰接结构J2由第二T型导向轴支座J2b及插入第二T型导向轴支座J2b的第二导向轴J2a构成。
支撑座202包括支撑座横梁20201和支撑座纵梁20202。支撑座纵梁20202平行设置于支撑座横梁20201之间且与支撑座横梁20201垂直连接。液压推杆201穿过支撑座202与堆土槽3的中间底部通过第三铰接结构J3连接。其中第三铰接结构J3由第三T型导向轴支座J3b及插入第三T型导向轴支座J3b的第三导向轴J3a构成。
水位槽4还包括水位槽侧面横梁408和水位槽侧面纵梁409。水位槽侧面横梁408设置在水位槽4前侧面和后侧面的水位槽顶部横梁402和水位槽底部横梁404之间，并且水位槽侧面横梁408平行于水位槽顶部横梁402。水位槽侧面纵梁409设置在水位槽4上游端侧面的2根水位槽主支撑柱401之间，并且水位槽侧面纵梁409垂直于水位槽主支撑柱401。
储水槽5还包括储水槽侧面横梁509和储水槽侧面纵梁510。储水槽侧面横梁509设置在储水槽5前侧面和后侧面的储水槽顶部横梁502和储水槽底部横梁504之间，并且储水槽侧面横梁509平行于储水槽顶部横梁502。储水槽侧面纵梁510设置在储水槽5下游端侧面的2根储水槽主支撑柱501之间，并且储水槽侧面纵梁510垂直于储水槽主支撑柱501。
水位槽侧面横梁408的数量为2根。水位槽侧面纵梁409的数量为4根。储水槽侧面横梁509的数量为4根。储水槽侧面纵梁510的数量为4根。
底座2还包括设置在槽体倾斜段1与支撑座202之间的第二方木垫块205。
在本发明中，所述堆土槽3、水位槽4及储水槽5的长槽型结构框架均采用铝合金型材制成，支撑座202的结构框架采用铝合金型材制成。堆土槽3的外层侧面板309采用钢化玻璃制成。堆土槽3的内层侧面板308、堆土槽上游端侧面板312及堆土槽下游端侧面板313采用有机玻璃制成。水位槽侧面板406和储水槽侧面板506采用有机玻璃制成。堆土槽底板314、水位槽底板407及储水槽底板507采用有机玻璃制成。
内层侧面板308的内侧设有滤布。
实施例2
重复实施例1，只是堆土槽侧面支撑柱306的数量为6根。堆土槽侧面横梁307的数量为4根。内层侧面板308和外层侧面板309之间的间距为8mm。
水位槽侧面横梁408的数量为4根。水位槽侧面纵梁409的数量为2根。储水槽侧面横梁509的数量为2根。储水槽侧面纵梁510的数量为2根。
实施例3
重复实施例1，只是该模型槽所有框架连接部位均采用玻璃胶密封。
实施例4
重复实施例3，只是如图17所示，该模型槽的堆土槽3还包括堆土槽底部中间纵梁315。堆土槽底部中间纵梁315设置在堆土槽底部横梁304之间，且堆土槽底部中间纵梁315垂直于堆土槽底部横梁304。
水位槽4还包括水位槽底部中间横梁410。水位槽底部中间横梁410设置在水位槽底部横梁404之间，且水位槽底部中间横梁410平行于水位槽底部横梁404。
储水槽5还包括储水槽底部中间横梁511。储水槽底部中间横梁511设置在储水槽底部横梁504之间，且储水槽底部中间纵梁511平行于储水槽底部横梁504。
堆土槽底部中间纵梁315的数量为9根。水位槽底部中间横梁409的数量为2根。储水槽底部中间横梁511的数量为2根。
实施例5
重复实施例4，只是如图18所示，该模型槽的支撑座202还包括液压推杆适应横梁20203和支撑座右侧横梁20204。其中液压推杆适应横梁20203设置在液压推杆201左右两侧的2根支撑座纵梁20202之间，位于液压推杆201的前后两侧，且液压推杆适应横梁20203与2根支撑座纵梁20202垂直连接。支撑座右侧横梁20204设置在支撑座202右侧的2根支撑座纵梁20202之间且支撑座右侧横梁20204与支撑座纵梁20202垂直连接。
支撑座纵梁20202的数量为9根。支撑座右侧横梁20204的数量为6根。
实施例6
一种室内坡面渗流试验方法，使用实施例5中所述的模型槽，该方法包括以下步骤：
1)试验模型槽的组装：根据试验方案设计的坡度以及本技术方案实施方法组装好试验模型槽，并在堆土槽3的内层侧面板308上描绘设计坡体轮廓线，内层侧面板308上贴上滤布；
2)坡面成型：准备好试验材料，测定其物理力学参数，然后通过料斗将材料装入本试验模型槽，根据试验材料种类确定层厚分层填筑，每层分别夯实至设定密实度，每层刮毛以保证土样均匀性和整体性；
3)传感器的埋设：夯实至需要埋设传感器位置时先用饮料瓶盖替代，待夯实完成后取出饮料瓶盖并放入传感器，妥善处理后引出传感器数据线；
4)相关仪器的安置：在试验槽侧壁的前侧面架设好摄像机，安置好特制降雨装置，并将试验槽第一泄水孔311与第二泄水孔508分别连接导水软管至不同盛水容器；
5)相关仪器的连接调制：将降雨装置与水管接好，将传感器数据线与数据采集仪接好，将数据采集仪与电脑连接确定其正常显示，将摄像机对好焦；
6)渗透试验的开始：打开降雨装置并调整好降雨强度，打开摄像机并设置好拍照间隔，确认数据采集仪开始采集数据；
7)试验结果数据记录：根据试验方案记录相应的试验结果；
8)分析试验结果得出结论。
实施例7
重复实施例6，只是在进行所述步骤2)时，先配置好基岩相似材料在试验槽底部浇筑成型后进行分层填筑。
Claims (28)
1.一种室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：它包括槽体倾斜段（1）和底座（2），其中：槽体倾斜段（1）置于底座（2）上，按照坡面走向，槽体倾斜段（1）的下游端的底部与底座（2）的下游端连接，槽体倾斜段（1）的中间底部与液压推杆（201）的一端连接，液压推杆（201）的另一端与底座（2）连接，且槽体倾斜段（1）进一步划分为堆土槽（3）、位于堆土槽（3）上游的水位槽（4）及位于堆土槽（3）下游的储水槽（5）；
堆土槽（3）为上部开口的长槽型结构，堆土槽（3）包括：设置在堆土槽（3）四角的堆土槽主支撑柱（301），在顶部与堆土槽主支撑柱（301）垂直连接的堆土槽顶部横梁（302）和堆土槽顶部纵梁（303），在底部与堆土槽主支撑柱（301）垂直连接的堆土槽底部横梁（304）和堆土槽底部纵梁（305），在堆土槽（3）的前侧面和后侧面，堆土槽主支撑柱（301）之间设有平行于堆土槽主支撑柱（301）的堆土槽侧面支撑柱（306），堆土槽顶部横梁（302）和堆土槽底部横梁（304）之间设有平行于堆土槽顶部横梁（302）的堆土槽侧面横梁（307），堆土槽侧面支撑柱（306）和堆土槽侧面横梁（307）垂直连接，堆土槽主支撑柱（301）、堆土槽顶部横梁（302）、堆土槽侧面支撑柱（306）、堆土槽侧面横梁（307）及堆土槽底部横梁（304）之间彼此交错形成多个小隔间（6），堆土槽侧面支撑柱（306）的数量为2~10根，堆土槽侧面横梁（307）的数量为1~6根，小隔间（6）的侧壁均为双层面板结构，包括内层侧面板（308）和外层侧面板（309），其中，内层侧面板（308）上设有开孔（310），所述堆土槽内层侧面板上的开孔用以模拟横向透水边界；外层侧面板（309）上设有第一泄水孔（311），内层侧面板（308）和外层侧面板（309）之间的间距为2~10mm；设置在堆土槽（3）上游端侧面的堆土槽上游端侧面板（312），设置在堆土槽（3）下游端侧面的堆土槽下游端侧面板（313），设置在堆土槽（3）底部的堆土槽底板（314）。
2.根据权利要求1所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：堆土槽侧面支撑柱（306）的数量为3~8根，堆土槽侧面横梁（307）的数量为1~3根；内层侧面板（308）和外层侧面板（309）之间的间距为3~8mm。
3.根据权利要求1所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：水位槽（4）为上部开口的长槽型结构，水位槽（4）的下游端侧面与堆土槽（3）的上游端侧面重合，即水位槽（4）下游端两角的主支撑柱为设置在堆土槽（3）上游端两角的堆土槽主支撑柱（301），水位槽（4）下游端侧面的顶部纵梁和底部纵梁为设置在堆土槽（3）上游端侧面的堆土槽顶部纵梁（303）和堆土槽底部纵梁（305），水位槽（4）下游端侧面的侧面板为设置在堆土槽（3）上游端侧面的堆土槽上游端侧面板（312），水位槽（4）还包括：
设置在水位槽（4）上游端两角的水位槽主支撑柱（401），
在顶部与水位槽主支撑柱（401）垂直连接的水位槽顶部横梁（402）和水位槽顶部纵梁（403），
在底部与水位槽主支撑柱（401）垂直连接的水位槽底部横梁（404）和水位槽底部纵梁（405），
设置在水位槽（4）的前侧面、后侧面和上游端侧面的水位槽侧面板（406），水位槽（4）的底部设有水位槽底板（407）。
4.根据权利要求1所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：储水槽（5）为上部开口的长槽型结构，储水槽（5）的上游端侧面与堆土槽（3）的下游端侧面重合，即储水槽（5）上游端两角的主支撑柱为设置在堆土槽（3）下游端两角的堆土槽主支撑柱（301），储水槽（5）上游端侧面的顶部纵梁和底部纵梁为设置在堆土槽（3）下游端侧面的堆土槽顶部纵梁（303）和堆土槽底部纵梁（305），储水槽（5）上游端侧面的侧面板为设置在堆土槽（3）下游端侧面的堆土槽下游端侧面板（313），储水槽（5）还包括：
设置在储水槽（5）下游端两角的储水槽主支撑柱（501），
在顶部与储水槽主支撑柱（501）垂直连接的储水槽顶部横梁（502）和储水槽顶部纵梁（503），
在底部与储水槽主支撑柱（501）垂直连接的储水槽底部横梁（504）和储水槽底部纵梁（505），
设置在储水槽（5）的前侧面、后侧面和下游端侧面的储水槽侧面板（506），储水槽（5）的底部设有储水槽底板（507）；
储水槽侧面板（506）上设有第二泄水孔（508）。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：底座（2）包括液压推杆（201）、支撑座（202）、型钢结构垫块（203）及多个第一方木垫块（204），其中支撑座（202）的下游端与堆土槽（3）下游端的底部连接，型钢结构垫块（203）位于支撑座（202）下方的左侧，第一方木垫块（204）位于支撑座（202）下方的右侧，液压推杆（201）与型钢结构垫块（203）的右侧连接且液压推杆（201）位于型钢结构垫块（203）与第一方木垫块（204）之间的空隙中。
6.根据权利要求5所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：支撑座（202）的下游端与堆土槽（3）下游端的底部采用铰接式连接；支撑座（202）包括支撑座横梁（20201）和支撑座纵梁（20202），支撑座纵梁（20202）平行设置于支撑座横梁（20201）之间且与支撑座横梁（20201）垂直连接，液压推杆（201）穿过支撑座（202）与堆土槽（3）的中间底部连接。
7.根据权利要求3所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：水位槽（4）还包括水位槽侧面横梁（408）和水位槽侧面纵梁（409），水位槽侧面横梁（408）设置在水位槽（4）前侧面和后侧面的水位槽顶部横梁（402）和水位槽底部横梁（404）之间，并且水位槽侧面横梁（408）平行于水位槽顶部横梁（402），水位槽侧面纵梁（409）设置在水位槽（4）上游端侧面的2根水位槽主支撑柱（401）之间，并且水位槽侧面纵梁（409）垂直于水位槽主支撑柱（401）。
8.根据权利要求7所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：水位槽侧面横梁（408）的数量为1~6根，水位槽侧面纵梁（409）的数量为1~6根。
9.根据权利要求8所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：水位槽侧面横梁（408）的数量为1~3根，水位槽侧面纵梁（409）的数量为1~3根。
10.根据权利要求4所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：储水槽（5）还包括储水槽侧面横梁（509）和储水槽侧面纵梁（510），储水槽侧面横梁（509）设置在储水槽（5）前侧面和后侧面的储水槽顶部横梁（502）和储水槽底部横梁（504）之间，并且储水槽侧面横梁（509）平行于储水槽顶部横梁（502），储水槽侧面纵梁（510）设置在储水槽（5）下游端侧面的2根储水槽主支撑柱（501）之间，并且储水槽侧面纵梁（510）垂直于储水槽主支撑柱（501）。
11.根据权利要求10所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：储水槽侧面横梁（509）的数量为1~6根，储水槽侧面纵梁（510）的数量为1~6根。
12.根据权利要求11所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：储水槽侧面横梁（509）的数量为1~3根，储水槽侧面纵梁（510）的数量为1~3根。
13.根据权利要求6所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：底座（2）还包括设置在槽体倾斜段（1）与支撑座（202）之间的多个第二方木垫块（205）；
支撑座（202）还包括液压推杆适应横梁（20203）和支撑座右侧横梁（20204），其中液压推杆适应横梁（20203）设置在液压推杆（201）左右两侧的2根支撑座纵梁（20202）之间，位于液压推杆（201）的前后两侧，且液压推杆适应横梁（20203）与相邻2根支撑座纵梁（20202）垂直连接，支撑座右侧横梁（20204）设置在支撑座（202）右侧的2根支撑座纵梁（20202）之间且支撑座右侧横梁（20204）与支撑座纵梁（20202）垂直连接。
14.根据权利要求13所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：支撑座纵梁（20202）的数量为2~10根，支撑座右侧横梁（20204）的数量为2~10根。
15.根据权利要求14所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：支撑座纵梁（20202）的数量为3~8根，支撑座右侧横梁（20204）的数量为3~8根。
16.根据权利要求1所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：堆土槽（3）还包括堆土槽底部中间纵梁（315），堆土槽底部中间纵梁（315）设置在堆土槽底部横梁（304）之间，且堆土槽底部中间纵梁（315）垂直于堆土槽底部横梁（304）。
17.根据权利要求16所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：堆土槽底部中间纵梁（315）的数量为2~10根。
18.根据权利要求17所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：堆土槽底部中间纵梁（315）的数量为3~8根。
19.根据权利要求7所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：水位槽（4）还包括水位槽底部中间横梁（410），水位槽底部中间横梁（410）设置在水位槽底部横梁（404）之间，且水位槽底部中间横梁（410）平行于水位槽底部横梁（404）。
20.根据权利要求19所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：水位槽底部中间横梁（409）的数量为1~6根。
21.根据权利要求20所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：水位槽底部中间横梁（409）的数量为1~3根。
22.根据权利要求10所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：储水槽（5）还包括储水槽底部中间横梁（511），储水槽底部中间横梁（511）设置在储水槽底部横梁（504）之间，且储水槽底部中间纵梁（511）平行于储水槽底部横梁（504）。
23.根据权利要求22所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：储水槽底部中间横梁（511）的数量为1~6根。
24.根据权利要求23所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：储水槽底部中间横梁（511）的数量为1~3根。
25.根据权利要求5所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：所述堆土槽（3）、水位槽（4）及储水槽（5）的长槽型结构框架均采用铝合金型材制成，支撑座（202）的结构框架采用铝合金型材制成；和/或
堆土槽（3）侧壁的双层面板结构、水位槽（4）及储水槽（5）侧壁的单层面板结构均采用透明材料制成。
26.根据权利要求25所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：该模型槽所有框架连接部位均采用玻璃胶密封；和/或
堆土槽（3）的外层侧面板（309）采用钢化玻璃制成，堆土槽（3）的内层侧面板（308）、堆土槽上游端侧面板（312）及堆土槽下游端侧面板（313）采用有机玻璃制成，水位槽侧面板（406）和储水槽侧面板（506）采用有机玻璃制成，堆土槽底板（314）、水位槽底板（407）及储水槽底板（507）采用有机玻璃制成。
27.根据权利要求1所述的室内坡面渗流试验模型槽，其特征在于：内层侧面板（308）的内侧设有滤布。
28.一种使用权利要求1-27中任一项所述的室内坡面渗流试验模型槽进行室内坡面渗流试验的方法，该方法包括以下步骤：
1）试验模型槽的组装：根据试验方案设计的坡度以及本技术方案实施方法组装好试验模型槽，并在堆土槽（3）的内层侧面板（308）上描绘设计坡体轮廓线，内层侧面板（308）上贴上滤布；
2）坡面成型：先配置好基岩相似材料在试验槽底部浇筑成型后进行分层填筑；准备好试验材料，测定其物理力学参数，然后通过料斗将材料装入本试验模型槽，根据试验材料种类确定层厚分层填筑，每层分别夯实至设定密实度，每层刮毛以保证土样均匀性和整体性；
3）传感器的埋设：夯实至需要埋设传感器位置时先用辅助物品替代，待夯实完成后取出辅助物品并放入传感器，妥善处理后引出传感器数据线；
4）相关仪器的安置：在试验槽侧壁的前侧面或后侧面一侧架设好摄像机，安置好特制降雨装置，并将试验槽第一泄水孔（311）与第二泄水孔（508）分别连接导水软管至不同盛水容器；
5）相关仪器的连接调制：将降雨装置与水管接好，将传感器数据线与数据采集仪接好，将数据采集仪与电脑连接确定其正常显示，将摄像机对好焦；
6）渗透试验的开始：打开降雨装置并调整好降雨强度，打开摄像机并设置好拍照间隔，确认数据采集仪开始采集数据；
7）试验结果数据记录：根据试验方案记录相应的试验结果；
8）分析试验结果得出结论。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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