CN111999476A - 一种降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置，包括模拟箱，被紧密压实成型于模拟箱内的边坡土样；模拟箱一侧固定贯穿水平的渗透管，渗透管延伸至模拟箱内的一端贯穿边坡土样并外露在边坡土样的边坡上，渗透管内压实有渗透土样；模拟箱四侧分别于边坡土样的上方固定贯穿风道，每一风道均通过风管连接至一出风管上，每一风管上设置阀门，出风管与鼓风机相连；模拟箱顶端盖合箱盖，箱盖顶端设置盘管，盘管底端均匀设置固定贯穿箱盖的针形出水头，盘管一端封口设置且另一端通过进水管连接至一水箱上，进水管上设置有水泵。本发明能模拟降雨对边坡土质的影响，能为降雨影响下开挖边坡稳定性这一课题提供更为真实的理论研究依据。
Description
技术领域
本发明涉及到边坡开挖稳定性研究技术领域，尤其涉及到一种降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置。
背景技术
随着城市建设的发展，基坑工程在城市建设中也随处可见，故对基坑的稳定性研究就显得十分重要。在基坑开挖施工过程中，基坑边坡失稳是较为常见的工程事故，大量数据统计显示，引起边坡失稳的原因有很多，降雨特别是大强度的暴雨是引起基坑边坡失稳的重要诱发因素之一。因此在边坡开挖工程中，强降雨影响下的基坑边坡稳定性问题就成了基坑工程需要解决的重要问题之一。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置。
本发明是通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置，该降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置包括模拟箱，以及被紧密压实成型于所述模拟箱内的边坡土样；其中，
所述模拟箱一侧固定贯穿水平的渗透管，所述渗透管延伸至所述模拟箱内的一端贯穿所述边坡土样并外露在所述边坡土样的边坡上，所述渗透管内压实有渗透土样；
所述模拟箱四侧分别于所述边坡土样上方的位置固定贯穿有风道，每一所述风道均通过风管连接至一出风管上，每一所述风管上设置有阀门，所述出风管与鼓风机的出风口相连；
所述模拟箱顶端盖合有箱盖，所述箱盖顶端设置有盘管，所述盘管底端均匀设置有固定贯穿所述箱盖的针形出水头，所述盘管一端封口设置且另一端通过进水管连接至一水箱上，所述进水管上设置有水泵。
优选的，所述模拟箱为透明的钢化玻璃箱。
优选的，所述箱盖四角处分别设置通气孔，每一所述通气孔内设置有防尘网。
优选的，所述箱盖顶端设置有横跨所述盘管的提手。
优选的，每一所述风道自延伸至所述模拟箱内的一端向另一端锥形收缩，每一所述风道延伸至所述模拟箱内的一端内壁上设置有匀风网。
优选的，所述进水管与所述水箱底部相连，所述水箱顶部设置有进水管。
在上述实施例中，本发明提供的模型试验装置，能模拟更为贴近自然的降雨对边坡的影响，能为降雨影响下开挖边坡稳定性这一课题提供更为真实的理论研究依据。
附图说明
图1是本发明实施例提供的降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的图1中A处的局部放大图；
图3是本发明实施例提供的箱盖的俯视图。
图中：1-模拟箱；2-边坡土样；3-渗透管；4-渗透土样；5-风道；6-风管；7-风管；8-阀门；9-鼓风机；10-箱盖；11-盘管；12-针形出水头；13-进水管；14-水箱；15-水泵；16-通气孔；17-防尘网；18-提手；19-匀风网；20-进水管。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了方便理解本发明实施例提供的降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置，下面结合附图及具体的实施例对其进行详细说明。
请参考图1，图1是本发明实施例提供的降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置的结构示意图。
如图1所示，该降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置包括模拟箱1，以及被紧密压实成型于模拟箱1内的边坡土样2。其中，边坡土样2所采用的土壤为现场施工开挖的边坡土质，在进行模拟实验时具有更为贴近真实的研究意义。
取现场施工开挖的边坡土质放置在模拟箱1内，取压实用的板块对边坡土质压实成型，在模拟箱1内具体可以按比例尽可能真实的还原施工现场待开挖的边坡结构。模拟箱1为透明的钢化玻璃箱，便于实验时观察模拟箱1的内部情况。
继续参考图1，在模拟箱1一侧固定贯穿水平的渗透管3，渗透管3延伸至模拟箱1内的一端贯穿边坡土样2并外露在边坡土样2的边坡上，渗透管3该端为与边坡土样2边坡倾斜度一致的倾斜开口端，渗透管3另一端固定嵌装在模拟箱1侧壁上，渗透管3另一端具体可与模拟箱1外侧齐平。
在本实施例中，渗透管3内压实有渗透土样4，渗透土样4所采用的土壤同样为现场施工开挖的边坡土质，通过捣棒层层的将边坡土质紧密压实在渗透管3内，捣实土壤时，可以暂时通过挡板将渗透管3另一端封闭，然后通过捣棒将边坡土质层层紧密压实在渗透管3内。在本实施例中，渗透管3的管壁上均匀设置渗水孔，并且渗透管3的内壁上设置一层土工布。
此外，在模拟箱1四侧的侧壁上分别于边坡土样2上方的位置固定贯穿有风道5，每一风道5均自延伸至模拟箱1内的一端向另一端锥形收缩，每一风道5均通过风管6连接至一出风管7上，每一风管6上设置有阀门8，出风管7与鼓风机9的出风口相连。
请结合图2，图2是本发明实施例提供的图1中A处的局部放大图，每一风道5延伸至模拟箱1内的一端内壁上设置有匀风网19，匀风网19固定嵌装在风道5内壁上。
继续参考图1，模拟箱1顶端盖合有箱盖10，请结合图3，图3是本发明实施例提供的箱盖的俯视图，箱盖10顶端设置有盘管11，盘管11底端均匀设置有固定贯穿箱盖10的针形出水头12，盘管11一端封口设置且另一端通过进水管13连接至一水箱14上，进水管13上设置有水泵15。进水管13具体与水箱14底部相连，水箱14顶部设置有进水管20，通过进水管20便于向水箱14内补水。
此外，箱盖10四角处分别设置通气孔16，每一通气孔16内设置有防尘网17。并且，在箱盖10顶端设置有横跨盘管11的提手18，通过提手18便于提动箱盖10。箱盖10与模拟箱1具体可通过卡槽和卡凸结构扣合连接，卡槽和卡凸结构在现有技术中较为常见，为本领域技术人员所熟知，在此不再详细赘述。
本发明的使用原理是：取现场施工开挖的边坡土质在模拟箱1内压实成型为边坡结构的边坡土样2，盖好箱盖10，通过开启水泵15，在水泵15的作用下，水箱14内的水通过进水管13进入到盘管11，然后通过盘管11底端的针形出水头12喷出到模拟箱1内的边坡土样2上，以此来模拟降雨；
我们知道，在现实中，降雨常常便随有刮风，刮风会对降雨起到一定的影响，根据该现实存在之现象，通过开启鼓风机9，在鼓风机9的作用下向出风管7内鼓风，鼓出的风进入到风管6，通过开启对应风管6上的阀门8，可以使鼓出的风通过风道5吹向模拟箱1内，鼓出的风通过风道5吹向模拟箱1内时，风道5内的匀风网19起到匀风的效果，以使鼓入模拟箱1内的风从一个方向对针形出水头12喷出到模拟箱1内的水均匀作用，通过控制开启不同风管6上的阀门8，可以实现模拟东南西北风的效果，这样可以对特定风向下观察降水对模拟箱1内边坡土样2的影响作用；
通过针形出水头12喷水模拟降雨后，渗透管3内的渗透土样4相应的会被打湿，由于渗透管3的管壁上均匀设置渗水孔，渗透管3内的渗透土样4会以较为自然的方式向边坡土样2中渗水，同时边坡土样2也会以较为自然的方式向渗透土样4中渗水，又由于渗透管3内壁上设置一层土工布，可以避免渗透土样4的土壤更多的流失到边坡土样2中，这样在模拟降雨结束后，通过匹配的土壤取样器从渗透管3的外侧端取渗透土样4来检测渗透土样4的雨水的水平渗透率，该雨水的水平渗透率尽可能还原了自然状态下的雨水水平渗透情况，从而对整个边坡土样2有一个整体的雨水水平渗透认识，能为降雨影响下开挖边坡稳定性这一课题提供更为真实的理论研究依据。
本发明提供的模型试验装置，能模拟更为贴近自然的降雨对边坡的影响，能为降雨影响下开挖边坡稳定性这一课题提供更为真实的理论研究依据。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置，其特征在于，包括：模拟箱，以及被紧密压实成型于所述模拟箱内的边坡土样；其中，
所述模拟箱一侧固定贯穿水平的渗透管，所述渗透管延伸至所述模拟箱内的一端贯穿所述边坡土样并外露在所述边坡土样的边坡上，所述渗透管内压实有渗透土样；
所述模拟箱四侧分别于所述边坡土样上方的位置固定贯穿有风道，每一所述风道均通过风管连接至一出风管上，每一所述风管上设置有阀门，所述出风管与鼓风机的出风口相连；
所述模拟箱顶端盖合有箱盖，所述箱盖顶端设置有盘管，所述盘管底端均匀设置有固定贯穿所述箱盖的针形出水头，所述盘管一端封口设置且另一端通过进水管连接至一水箱上，所述进水管上设置有水泵。
2.根据权利要求1所述的降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置，其特征在于，所述模拟箱为透明的钢化玻璃箱。
3.根据权利要求1所述的降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置，其特征在于，所述箱盖四角处分别设置通气孔，每一所述通气孔内设置有防尘网。
4.根据权利要求1所述的降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置，其特征在于，所述箱盖顶端设置有横跨所述盘管的提手。
5.根据权利要求1所述的降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置，其特征在于，每一所述风道自延伸至所述模拟箱内的一端向另一端锥形收缩，每一所述风道延伸至所述模拟箱内的一端内壁上设置有匀风网。
6.根据权利要求1所述的降雨影响下开挖边坡稳定性研究的模型试验装置，其特征在于，所述进水管与所述水箱底部相连，所述水箱顶部设置有进水管。
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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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