CN115561433B - 降雨作用下土质陡坡开裂试验装置及其边界构造方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供降雨作用下土质陡坡开裂试验装置及其边界构造方法，涉及土质陡坡开裂试验领域。降雨作用下土质陡坡开裂试验装置包括：试验模型、隔离防护组件和降雨模拟组件。外力槽型破土件深入预设边界隔离槽的土壤内，清理出槽型破土件内的土壤，在槽型破土件上侧连接槽型防护件，使用外力继续推入槽型破土件，槽型防护件随槽型破土件深入边界隔离槽内，至边界隔离槽完全开设完成，再进行土工布的铺设，逐个收回槽型防护件并配合土壤回填夯实，使土工布贴合边界隔离槽侧壁形成边界隔离，减少边界隔离槽的侧边土壤塌陷的情况发生，有效的提高模型的边界隔离槽构造的成功率，减少模型损坏，需要重新构造的情况发生。

Description

降雨作用下土质陡坡开裂试验装置及其边界构造方法

技术领域

本申请涉及土质陡坡开裂试验技术领域，具体而言，涉及降雨作用下土质陡坡开裂试验装置及其边界构造方法。

背景技术

滑坡是土质陡坡地区主要的地质灾害，降雨是诱发滑坡破坏的主要因素之一，大型灾害性滑坡约50%为降雨直接触发川，降雨形成的水分入渗常常对边坡变形及稳定性造成不利影响，降雨条件下边坡局部开裂标志着坡体的滑裂面已逐渐发育，是边坡降雨失稳的重要先兆，因此，考虑降雨边坡开裂变形对边坡稳定性的影响，开展土质边坡连续降雨开裂试验并评价边坡的稳定性具有重要的理论和工程意义。

相关技术中降雨作用下土质陡坡开裂试验在其构造试验模型步骤为边坡修整、开边界阻断槽槽、边界阻断槽槽内铺设土工布、边界阻断槽槽回填以及坡面施工，而在两侧降雨边界处设置侧向隔离阻断边界，既能阻隔横向渗透又可大大削弱侧向摩擦阻力，有效克服边界干扰问题，从而实现边坡任意横截面均处于平面应变状态，边坡降雨试验的各项响应趋于真实，侧向隔离阻断边界主要施工步骤为：人工开挖隔离阻断槽-沿降雨一侧边缘将土工布竖向平整铺设至预定深度-回填压实隔离阻断槽，为了避免在土体和土工布的接触部位出现界面流现象，严格按照每填筑约20cm厚即夯击密实的分层填筑原则施工，土工布其主要成分是聚乙烯，具有表面光滑、材质柔软且延展性良好，以及质地密实且不透水的特点，在天然状态下并不影响边坡土体的受力性能，而在降雨条件下能同时起到隔渗和减阻的作用，目前，边界阻断槽采用人工挖掘的方式进行，但是随着边界阻断槽的加深，边界阻断槽的两侧容易发生塌陷，进而导致试验模型损坏，往往需要重新挖掘和整理，边界阻断槽挖掘后，在铺设土工布时，人员站立如果靠近边界以及土工布带动边界阻断槽两侧土壤也容易导致坍塌，如何在边界阻断槽开挖时设置防护成为需要解决的技术问题。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出降雨作用下土质陡坡开裂试验装置及其边界构造方法，所述降雨作用下土质陡坡开裂试验装置在边界隔离槽的开挖过程中，具有减少边界隔离槽的侧边土壤塌陷的发生以及提高模型的边界隔离槽构造成功率的效果。

第一方面，根据本申请实施例的降雨作用下土质陡坡开裂试验装置，包括：试验模型、隔离防护组件和降雨模拟组件。

所述试验模型包括外沿陡坡和试验陡坡，所述试验陡坡设置于所述外沿陡坡上，所述试验陡坡两侧设置有边界隔离槽，所述隔离防护组件包括槽型破土件、多个槽型防护件、第一连接杆和土工布，多个所述槽型防护件依次连接，所述槽型破土件安装于所述槽型防护件底端，所述槽型破土件插入所述边界隔离槽内，所述土工布铺设于所述槽型破土件和所述槽型防护件内侧壁，所述第一连接杆等间隔设置于两个所述边界隔离槽内的所述槽型防护件之间，所述降雨模拟组件设置于所述外沿陡坡上端的两侧。

根据本申请的一些实施例，所述槽型破土件包括槽型破土刀和连接块，所述槽型破土刀下侧的内壁设置有刀口，所述连接块固定连接于所述槽型破土刀两端的外壁，所述槽型防护件螺纹连接于所述连接块。

根据本申请的一些实施例，所述连接块底端设置有第一刀头。

根据本申请的一些实施例，所述槽型防护件包括槽型防护盒、安装块、固定块和内六角螺栓，所述安装块固定连接于所述槽型防护盒两端外壁的下侧，所述固定块固定连接于所述槽型防护盒两端外壁的上侧，底端的所述内六角螺栓穿过所述安装块螺纹连接于所述连接块，其余的所述内六角螺栓螺纹连接于所述固定块。

根据本申请的一些实施例，所述安装块上侧和所述固定块下侧之间设置有保护罩。

根据本申请的一些实施例，所述安装块下侧设置有定位套筒，底端的所述定位套筒插接于所述连接块上侧，其余的所述定位套筒插接于所述固定块上侧。

根据本申请的一些实施例，所述槽型破土刀两端内壁设置有第一连接件，所述第一连接件能够连接于所述降雨模拟组件，所述槽型防护盒内壁设置有第二连接件，所述第二连接件能够连接于所述降雨模拟组件。

根据本申请的一些实施例，所述第一连接件包括第一加强块、第二连接杆和第二刀头，所述第一加强块固定连接于所述槽型破土刀两端内壁，所述第二连接杆固定连接于所述第一加强块上侧，所述第二连接杆能够销接于所述降雨模拟组件，所述第二刀头固定连接于所述第一加强块下侧。

根据本申请的一些实施例，所述第二连接件包括第二加强块和第三连接杆，所述第二加强块固定连接于所述槽型防护盒两端内壁，所述第三连接杆固定连接于所述第二加强块上侧，所述第二加强块下侧开设有容置槽，所述第二连接杆和所述第三连接杆依次插入相邻的所述容置槽。

根据本申请的一些实施例，所述降雨模拟组件包括立式支架、水平支架、推送件和降雨模拟管系，所述立式支架底端浇筑于所述外沿陡坡上端，所述立式支架位于所述试验陡坡两侧，所述水平支架固定连接于所述立式支架顶端，所述推送件分别设置于所述水平支架两端，所述推送件和所述槽型防护盒上的所述第三连接杆对应，所述第二连接杆和所述第三连接杆能够销接于所述推送件底端，所述降雨模拟管系呈蛇形设置于所述水平支架上，所述降雨模拟管系下侧均匀设置有喷头，所述喷头的喷射范围覆盖所述试验陡坡。

根据本申请的一些实施例，所述立式支架包括混凝土平台、安装板、立杆、水平支撑杆和加强杆，所述混凝土平台浇筑于所述外沿陡坡上，所述安装板固定连接于所述混凝土平台上，所述立杆固定连接于所述安装板上侧，所述水平支撑杆呈水平固定连接于所述立杆顶端，所述加强杆固定连接于所述立杆和所述水平支撑杆之间。

根据本申请的一些实施例，所述水平支架包括水平安装基座、安装平台、固定套筒和铺设连接板，所述安装平台设置于所述水平安装基座上，所述水平安装基座之间通过所述铺设连接板固定连接，所述固定套筒固定连接于所述立式支架两端，所述固定套筒固定套接于所述水平支撑杆端部，所述推送件安装于所述安装平台，所述降雨模拟管系呈蛇形设置于所述铺设连接板之间。

根据本申请的一些实施例，所述推送件包括驱动杆、内施力环、连接套筒、外施力环、第一插销和第二插销，所述驱动杆固定连接于所述安装平台，所述驱动杆输出端穿过所述安装平台，所述内施力环固定套接于所述驱动杆输出端下端，所述连接套筒套接于所述驱动杆输出端的底端，所述第一插销依次穿过所述连接套筒和所述驱动杆输出端，所述外施力环固定套接于所述连接套筒底端，所述第二连接杆和所述第三连接杆能够插入所述连接套筒，所述第二连接杆、所述第三连接杆和所述连接套筒之间通过所述第二插销销接。

根据本申请的一些实施例，所述降雨模拟管系包括降雨模拟管路和卡扣，所述降雨模拟管路呈蛇形布置，所述降雨模拟管路下侧均匀设置有喷头，所述降雨模拟管路两端通过所述卡扣压紧固定于所述铺设连接板，所述降雨模拟管路一端封闭，所述降雨模拟管路另一端设置有进水口，所述进水口接入高压水泵。

第二方面，根据本申请实施例的降雨作用下土质陡坡开裂试验边界构造方法，利用所述的降雨作用下土质陡坡开裂试验装置进行构造，包括以下步骤：

在所述外沿陡坡上整理出所述试验陡坡；

所述第二连接杆销接于所述降雨模拟组件，所述降雨模拟组件推动所述槽型破土刀插入所述试验陡坡两侧预设的所述边界隔离槽位置；

槽型破土刀深入土壤后，解除第二连接杆和所述降雨模拟组件之间的销接，降雨模拟组件收回，将第二连接杆插入容置槽以及定位套筒插入固定块进行槽型防护盒和槽型破土刀的定位；

使用内六角扳手穿过上侧安装块后接入内六角螺栓，通过内六角扳手带动内六角螺栓螺纹接入连接块；

再将第三连接杆销接于降雨模拟组件，所述降雨模拟组件推动所述槽型破土刀继续深入试验陡坡两侧预设的所述边界隔离槽；

按照上述步骤，继续接入槽型防护盒，再将槽型破土刀继续推入试验陡坡两侧预设的所述边界隔离槽，直到槽型破土刀深入边界隔离槽底端；

随着槽型防护盒的增加，在槽型防护盒增加的过程中，人工同步将槽型防护盒和槽型破土刀内的土壤挖出，进而形成边界隔离槽；

人工将土工布铺入槽型防护盒和槽型破土刀形成的防护边界内壁，回填部分土壤，使土壤压住土工布底端；

利用降雨模拟组件收回一节槽型防护盒，再度回填土壤夯击密实，回填土壤将土工布压在试验陡坡侧壁；

再度收回一节槽型防护盒，回填部分土壤，使土壤压住土工布底端；

如此反复收回槽型防护盒，至槽型防护盒和槽型破土刀全部收回，进而完成降雨作用下土质陡坡开裂试验边界的构造。

本申请的有益效果是：在外沿陡坡上整理出试验陡坡，外力槽型破土件深入预设边界隔离槽的土壤内，清理出槽型破土件内的土壤，在槽型破土件上侧连接槽型防护件，使用外力继续推入槽型破土件，槽型防护件随槽型破土件深入边界隔离槽内，继续清理内部土壤，至边界隔离槽完全开设完成，随着槽型破土件破土逐渐加深，在槽型防护件安装第一连接杆进行支撑，再进行土工布的铺设，逐个收回槽型防护件并配合土壤回填夯实，使土工布贴合边界隔离槽侧壁形成边界隔离，在边界隔离槽的开挖过程中，边界隔离槽两侧的土壤由槽型防护件和槽型破土件进行支撑格挡，减少边界隔离槽的侧边土壤塌陷的情况发生，有效的提高模型的边界隔离槽构造的成功率，减少模型损坏，需要重新构造的情况发生。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是根据本申请实施例的降雨作用下土质陡坡开裂试验装置的立体结构示意图；

图2是根据本申请实施例的试验模型的立体结构示意图；

图3是根据本申请实施例的隔离防护组件的立体结构示意图；

图4是根据本申请实施例图3中A处放大的立体结构示意图；

图5是根据本申请实施例图3中B处放大的立体结构示意图；

图6是根据本申请实施例的第一连接件和第二连接件处的立体结构示意图；

图7是根据本申请实施例的降雨模拟组件的立体结构示意图；

图8是根据本申请实施例的立式支架的立体结构示意图；

图9是根据本申请实施例的水平支架的立体结构示意图；

图10是根据本申请实施例的推送件的立体结构示意图；

图11是根据本申请实施例的降雨模拟管系的立体结构示意图。

图标：100-试验模型；110-外沿陡坡；120-试验陡坡；130-边界隔离槽；200-隔离防护组件；210-槽型破土件；211-槽型破土刀；212-连接块；213-第一刀头；220-槽型防护件；221-槽型防护盒；222-安装块；223-固定块；224-内六角螺栓；225-保护罩；226-定位套筒；230-第一连接杆；240-土工布；250-第一连接件；251-第一加强块；252-第二连接杆；253-第二刀头；260-第二连接件；261-第二加强块；262-第三连接杆；263-容置槽；300-降雨模拟组件；310-立式支架；311-混凝土平台；312-安装板；313-立杆；314-水平支撑杆；315-加强杆；320-水平支架；321-水平安装基座；322-安装平台；323-固定套筒；324-铺设连接板；330-推送件；331-驱动杆；332-内施力环；333-连接套筒；334-外施力环；335-第一插销；336-第二插销；340-降雨模拟管系；341-降雨模拟管路；342-卡扣；343-进水口。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

下面参考附图描述根据本申请实施例的降雨作用下土质陡坡开裂试验装置及其边界构造方法。

请参阅图1至图11，本申请实施例提供一种降雨作用下土质陡坡开裂试验装置，包括：试验模型100、隔离防护组件200和降雨模拟组件300，试验模型100用于模拟土质陡坡，隔离防护组件200用于边界隔离槽开挖时进行防护，降雨模拟组件300用于模拟降雨并为隔离防护组件200提供外力进行破土。

请参阅图2，试验模型100包括外沿陡坡110和试验陡坡120，试验陡坡120设置于外沿陡坡110上，试验陡坡120两侧设置有边界隔离槽130。试验陡坡120设置时，使用挖掘机等设备在预设试验陡坡120的位置整理顶坡和斜坡，试验陡坡120内预埋土壤水量传感器。

请参阅图3，隔离防护组件200包括槽型破土件210、多个槽型防护件220、第一连接杆230和土工布240，多个槽型防护件220依次连接，槽型破土件210安装于槽型防护件220底端，槽型破土件210插入边界隔离槽130内，土工布240铺设于槽型破土件210和槽型防护件220内侧壁，第一连接杆230等间隔设置于两个边界隔离槽130内的槽型防护件220之间。

在本实施例中，降雨模拟组件300设置于外沿陡坡110上端的两侧，在外沿陡坡110上整理出试验陡坡120，外力槽型破土件210深入预设边界隔离槽130的土壤内，清理出槽型破土件210内的土壤，在槽型破土件210上侧连接槽型防护件220，使用外力继续推入槽型破土件210，槽型防护件220随槽型破土件210深入边界隔离槽130内，继续清理内部土壤，至边界隔离槽130完全开设完成，随着槽型破土件210破土逐渐加深，在槽型防护件220安装第一连接杆230进行支撑，再进行土工布240的铺设，逐个收回槽型防护件220并配合土壤回填夯实，使土工布240贴合边界隔离槽130侧壁形成边界隔离，在边界隔离槽130的开挖过程中，边界隔离槽130两侧的土壤由槽型防护件220和槽型破土件210进行支撑格挡，减少边界隔离槽130的侧边土壤塌陷的情况发生，有效的提高模型的边界隔离槽130构造的成功率，减少模型损坏，需要重新构造的情况发生，模型及边界构造完成后，由降雨模拟组件300模拟降雨，通过土壤水量传感器监测土壤内的水含量，随着降雨时间的加长，可观察试验陡坡120上的开裂情况，进而判断降雨对试验陡坡120形成滑坡的影响。

请参阅图4，槽型破土件210包括槽型破土刀211和连接块212，槽型破土刀211下侧的内壁设置有刀口，连接块212固定连接于槽型破土刀211两端的外壁，槽型防护件220螺纹连接于连接块212。槽型破土刀211下侧的刀口，便于破开边界隔离槽130内的土壤，连接块212便于槽型防护件220的安装。连接块212底端设置有第一刀头213。连接块212随槽型破土刀211深入边界隔离槽130内的土壤，第一刀头213破开连接块212处的土壤，减少连接块212推入土壤需要的外力。

请参阅图5，槽型防护件220包括槽型防护盒221、安装块222、固定块223和内六角螺栓224，安装块222固定连接于槽型防护盒221两端外壁的下侧，固定块223固定连接于槽型防护盒221两端外壁的上侧，底端的内六角螺栓224穿过安装块222螺纹连接于连接块212，其余的内六角螺栓224螺纹连接于固定块223。槽型防护盒221上的安装块222和连接块212对正，使用内六角扳手将内六角螺栓224旋入连接块212内，进行槽型防护盒221和槽型破土刀211之间的固定，连接其余槽型防护盒221时，将安装块222和下侧槽型防护盒221的固定块223对正，使用内六角螺栓224将相邻的槽型防护盒221连接固定。安装块222上侧和固定块223下侧之间设置有保护罩225。保护罩225保护外部土壤进入安装块222和连接块212之间，进而有效的保护内六角螺栓224。安装块222下侧设置有定位套筒226，底端的定位套筒226插接于连接块212上侧，其余的定位套筒226插接于固定块223上侧。通过定位套筒226和固定块223进行槽型防护盒221的定位，同时，槽型防护盒221受侧向力时，可由定位套筒226和固定块223进行抵消，减少内六角螺栓224受较大侧向力的情况发生，有效的保护内六角螺栓224。

请参阅图6，槽型破土刀211两端内壁设置有第一连接件250，第一连接件250能够连接于降雨模拟组件300，槽型防护盒221内壁设置有第二连接件260，第二连接件260能够连接于降雨模拟组件300。通过第一连接件250和第二连接件260便于向槽型破土刀211和槽型防护盒221施加外力，第一连接件250和第二连接件260可加强槽型防护盒221的强度。第一连接件250包括第一加强块251、第二连接杆252和第二刀头253，第一加强块251固定连接于槽型破土刀211两端内壁，第二连接杆252固定连接于第一加强块251上侧，第二连接杆252能够销接于降雨模拟组件300，第二刀头253固定连接于第一加强块251下侧。第二连接杆252连接入降雨模拟组件300，由降雨模拟组件300施加外力推动槽型破土刀211，第一加强块251下侧的第二刀头253便于破开第一加强块251处的土壤。第二连接件260包括第二加强块261和第三连接杆262，第二加强块261固定连接于槽型防护盒221两端内壁，第三连接杆262固定连接于第二加强块261上侧，第二加强块261下侧开设有容置槽263，第二连接杆252和第三连接杆262依次插入相邻的容置槽263。槽型防护盒221时，通过第三连接杆262和容置槽263之间的插接进行定位，槽型防护盒221安装后，第三连接杆262连接入降雨模拟组件300，由降雨模拟组件300施加外力推动槽型防护盒221。

请参阅图7，相关技术中降雨作用下土质陡坡开裂试验装置在布置模拟降雨管系时，通常在试验陡坡两侧通过支撑杆进行模拟降雨管系的支撑，进而需要布置，并且槽型破土件和槽型防护件破开边界隔离槽内的土壤需要设置相应的机构，两者也需要相应的设置支架进行支撑，如何设计槽型破土件和槽型防护件的施力机构以及模拟降雨管系，并使其共用一套支架成为需要解决的技术问题。

为此，发明人经过长期的实践研究，解决了该技术问题。具体地，降雨模拟组件300包括立式支架310、水平支架320、推送件330和降雨模拟管系340，立式支架310底端浇筑于外沿陡坡110上端，立式支架310位于试验陡坡120两侧，水平支架320固定连接于立式支架310顶端，推送件330分别设置于水平支架320两端，推送件330和槽型防护盒221上的第三连接杆262对应，第二连接杆252和第三连接杆262能够销接于推送件330底端，降雨模拟管系340呈蛇形设置于水平支架320上，降雨模拟管系340下侧均匀设置有喷头，喷头的喷射范围覆盖试验陡坡120。驱动槽型防护盒221和槽型破土刀211的推送件330以及模拟降雨的降雨模拟管系340，并且立式支架310构造后，无需再度构造降雨模拟管系340的支撑，驱动和降雨共用立式支架310和水平支架320，减少支架的设立以及人工的消耗。

请参阅图8，立式支架310包括混凝土平台311、安装板312、立杆313、水平支撑杆314和加强杆315，混凝土平台311浇筑于外沿陡坡110上，安装板312固定连接于混凝土平台311上，立杆313固定连接于安装板312上侧，水平支撑杆314呈水平固定连接于立杆313顶端，加强杆315固定连接于立杆313和水平支撑杆314之间。混凝土平台311构造时，在外沿陡坡110上挖掘土方槽，利用钢筋配合混凝土在土方槽内浇筑混凝土平台311，混凝土平台311上侧预设地脚螺栓，安装板312通过地脚螺栓配合螺母固定在混凝土平台311。

请参阅图9，水平支架320包括水平安装基座321、安装平台322、固定套筒323和铺设连接板324，安装平台322设置于水平安装基座321上，水平安装基座321之间通过铺设连接板324固定连接，固定套筒323固定连接于立式支架310两端，固定套筒323固定套接于水平支撑杆314端部，推送件330安装于安装平台322，降雨模拟管系340呈蛇形设置于铺设连接板324之间。

请参阅图10，推送件330包括驱动杆331、内施力环332、连接套筒333、外施力环334、第一插销335和第二插销336，驱动杆331固定连接于安装平台322，在本实施例中，驱动杆331可设置为电动推杆、气缸或者油缸，驱动杆331输出端穿过安装平台322，内施力环332固定套接于驱动杆331输出端下端，连接套筒333套接于驱动杆331输出端的底端，第一插销335依次穿过连接套筒333和驱动杆331输出端，外施力环334固定套接于连接套筒333底端，第二连接杆252和第三连接杆262能够插入连接套筒333，第二连接杆252、第三连接杆262和连接套筒333之间通过第二插销336销接。连接槽型破土刀211时，第二连接杆252插入连接套筒333，再通过第二插销336销接，启动驱动杆331，驱动杆331通过连接套筒333推动槽型破土刀211破开土壤，驱动杆331施加外力时，内施力环332和外施力环334分别抵住连接套筒333和第一加强块251，连接套筒333和槽型防护盒221的连接与槽型破土刀211连接相同。

请参阅图11，降雨模拟管系340包括降雨模拟管路341和卡扣342，降雨模拟管路341呈蛇形布置，降雨模拟管路341下侧均匀设置有喷头，喷头通过螺纹连通降雨模拟管路341（喷头的连接方式简单，图中未视），降雨模拟管路341两端通过卡扣342压紧固定于铺设连接板324，降雨模拟管路341一端封闭，降雨模拟管路341另一端设置有进水口343，进水口343接入高压水泵。高压水泵将水由进水口343送入降雨模拟管路341，再通过喷头喷出模拟降雨，喷头喷射范围覆盖试验陡坡120。

具体的，本申请实施例还提供降雨作用下土质陡坡开裂试验边界构造方法，利用的降雨作用下土质陡坡开裂试验装置进行构造，包括以下步骤：

在外沿陡坡110上整理出试验陡坡120；

第二连接杆252销接于连接套筒333，驱动杆331推动槽型破土刀211插入试验陡坡120两侧预设的边界隔离槽130位置；

槽型破土刀211深入土壤后，解除第二连接杆252和连接套筒333之间的销接，驱动杆331收回，将第二连接杆252插入容置槽263以及定位套筒226插入固定块223进行槽型防护盒221和槽型破土刀211的定位；

使用内六角扳手穿过上侧安装块222后接入内六角螺栓224，通过内六角扳手带动内六角螺栓224螺纹接入连接块212；

再将第三连接杆262销接于连接套筒333，驱动杆331推动槽型破土刀211继续深入试验陡坡120两侧预设的边界隔离槽130；

按照上步骤，继续接入槽型防护盒221，再将槽型破土刀211继续推入试验陡坡120两侧预设的边界隔离槽130，直到槽型破土刀211深入边界隔离槽130底端；

随着槽型防护盒221的增加，在槽型防护盒221增加的过程中，人工同步将槽型防护盒221和槽型破土刀211内的土壤挖出，进而形成边界隔离槽130；

人工将土工布240铺入槽型防护盒221和槽型破土刀211形成的防护边界内壁，回填部分土壤，使土壤压住土工布240底端；

利用驱动杆331收回一节槽型防护盒221，再度回填土壤夯击密实，回填土壤将土工布240压在试验陡坡120侧壁；

再度收回一节槽型防护盒221，回填部分土壤，使土壤压住土工布240底端；

如此反复收回槽型防护盒221，至槽型防护盒221和槽型破土刀211全部收回，进而完成降雨作用下土质陡坡开裂试验边界的构造。

具体的，该降雨作用下土质陡坡开裂试验装置及其边界构造方法的工作原理：在外沿陡坡110上整理出试验陡坡120，第二连接杆252销接于连接套筒333，驱动杆331推动槽型破土刀211插入试验陡坡120两侧预设的边界隔离槽130位置，槽型破土刀211深入土壤后，解除第二连接杆252和连接套筒333之间的销接，驱动杆331收回，将第二连接杆252插入容置槽263以及定位套筒226插入固定块223进行槽型防护盒221和槽型破土刀211的定位，使用内六角扳手穿过上侧安装块222后接入内六角螺栓224，通过内六角扳手带动内六角螺栓224螺纹接入连接块212，再将第三连接杆262销接于连接套筒333，驱动杆331推动槽型破土刀211继续深入试验陡坡120两侧预设的边界隔离槽130，按照上步骤，继续接入槽型防护盒221，再将槽型破土刀211继续推入试验陡坡120两侧预设的边界隔离槽130，直到槽型破土刀211深入边界隔离槽130底端，随着槽型防护盒221的增加，在槽型防护盒221增加的过程中，人工同步将槽型防护盒221和槽型破土刀211内的土壤挖出，进而形成边界隔离槽130，人工将土工布240铺入槽型防护盒221和槽型破土刀211形成的防护边界内壁，回填部分土壤，使土壤压住土工布240底端，利用驱动杆331收回一节槽型防护盒221，再度回填土壤夯击密实，回填土壤将土工布240压在试验陡坡120侧壁，再度收回一节槽型防护盒221，回填部分土壤，使土壤压住土工布240底端，如此反复收回槽型防护盒221，至槽型防护盒221和槽型破土刀211全部收回，进而完成降雨作用下土质陡坡开裂试验边界的构造，由高压水泵将水由进水口343送入降雨模拟管路341，再通过喷头喷出模拟降雨，喷头喷射范围覆盖试验陡坡120，通过土壤水量传感器监测土壤内的水含量，随着降雨时间的加长，可观察试验陡坡120上的开裂情况，进而判断降雨对试验陡坡120形成滑坡的影响，在边界隔离槽130的开挖过程中，边界隔离槽130两侧的土壤由槽型防护盒221和槽型破土刀211进行支撑格挡，减少边界隔离槽130的侧边土壤塌陷的情况发生，有效的提高模型的边界隔离槽130构造的成功率，减少模型损坏，需要重新构造的情况发生，驱动槽型防护盒221和槽型破土刀211的推送件330以及模拟降雨的降雨模拟管系340，并且立式支架310构造后，无需再度构造降雨模拟管系340的支撑，驱动和降雨共用立式支架310和水平支架320，减少支架的设立以及人工的消耗。

需要说明的是，电动推杆、气缸或者油缸具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

电动推杆、气缸或者油缸的供电、供气或者供液及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (5)

1.降雨作用下土质陡坡开裂试验装置，其特征在于，包括：

试验模型，所述试验模型包括外沿陡坡和试验陡坡，所述试验陡坡设置于所述外沿陡坡上，所述试验陡坡两侧设置有边界隔离槽；

隔离防护组件，所述隔离防护组件包括槽型破土件、多个槽型防护件、第一连接杆和土工布，多个所述槽型防护件依次连接，所述槽型破土件安装于所述槽型防护件底端，所述槽型破土件插入所述边界隔离槽内，所述土工布铺设于所述槽型破土件和所述槽型防护件内侧壁，所述第一连接杆等间隔设置于两个所述边界隔离槽内的所述槽型防护件之间，所述槽型破土件包括槽型破土刀和连接块，所述槽型破土刀下侧的内壁设置有刀口，所述连接块固定连接于所述槽型破土刀两端的外壁，所述槽型防护件螺纹连接于所述连接块，所述槽型防护件包括槽型防护盒、安装块、固定块和内六角螺栓，所述安装块固定连接于所述槽型防护盒两端外壁的下侧，所述固定块固定连接于所述槽型防护盒两端外壁的上侧，底端的所述内六角螺栓穿过所述安装块螺纹连接于所述连接块，其余的所述内六角螺栓螺纹连接于所述固定块；

降雨模拟组件，所述降雨模拟组件设置于所述外沿陡坡上端的两侧，所述槽型破土刀两端内壁设置有第一连接件，所述第一连接件能够连接于所述降雨模拟组件，所述槽型防护盒内壁设置有第二连接件，所述第二连接件能够连接于所述降雨模拟组件，所述第一连接件包括第一加强块、第二连接杆和第二刀头，所述第一加强块固定连接于所述槽型破土刀两端内壁，所述第二连接杆固定连接于所述第一加强块上侧，所述第二连接杆能够销接于所述降雨模拟组件，所述第二刀头固定连接于所述第一加强块下侧，所述第二连接件包括第二加强块和第三连接杆，所述第二加强块固定连接于所述槽型防护盒两端内壁，所述第三连接杆固定连接于所述第二加强块上侧，所述第二加强块下侧开设有容置槽，所述第二连接杆和所述第三连接杆依次插入相邻的所述容置槽，所述降雨模拟组件包括立式支架、水平支架、推送件和降雨模拟管系，所述立式支架底端浇筑于所述外沿陡坡上端，所述立式支架位于所述试验陡坡两侧，所述水平支架固定连接于所述立式支架顶端，所述推送件分别设置于所述水平支架两端，所述推送件和所述槽型防护盒上的所述第三连接杆对应，所述第二连接杆和所述第三连接杆能够销接于所述推送件底端，所述降雨模拟管系呈蛇形设置于所述水平支架上，所述降雨模拟管系下侧均匀设置有喷头，所述喷头的喷射范围覆盖所述试验陡坡，所述立式支架包括混凝土平台、安装板、立杆、水平支撑杆和加强杆，所述混凝土平台浇筑于所述外沿陡坡上，所述安装板固定连接于所述混凝土平台上，所述立杆固定连接于所述安装板上侧，所述水平支撑杆呈水平固定连接于所述立杆顶端，所述加强杆固定连接于所述立杆和所述水平支撑杆之间，所述水平支架包括水平安装基座、安装平台、固定套筒和铺设连接板，所述安装平台设置于所述水平安装基座上，所述水平安装基座之间通过所述铺设连接板固定连接，所述固定套筒固定连接于所述立式支架两端，所述固定套筒固定套接于所述水平支撑杆端部，所述推送件安装于所述安装平台，所述降雨模拟管系呈蛇形设置于所述铺设连接板之间，所述推送件包括驱动杆、内施力环、连接套筒、外施力环、第一插销和第二插销，所述驱动杆固定连接于所述安装平台，所述驱动杆输出端穿过所述安装平台，所述内施力环固定套接于所述驱动杆输出端下端，所述连接套筒套接于所述驱动杆输出端的底端，所述第一插销依次穿过所述连接套筒和所述驱动杆输出端，所述外施力环固定套接于所述连接套筒底端，所述第二连接杆和所述第三连接杆能够插入所述连接套筒，所述第二连接杆、所述第三连接杆和所述连接套筒之间通过所述第二插销销接。

2.根据权利要求1所述的降雨作用下土质陡坡开裂试验装置，其特征在于，所述连接块底端设置有第一刀头。

3.根据权利要求1所述的降雨作用下土质陡坡开裂试验装置，其特征在于，所述安装块上侧和所述固定块下侧之间设置有保护罩。

4.根据权利要求1所述的降雨作用下土质陡坡开裂试验装置，其特征在于，所述安装块下侧设置有定位套筒，底端的所述定位套筒插接于所述连接块上侧，其余的所述定位套筒插接于所述固定块上侧。

5.降雨作用下土质陡坡开裂试验边界构造方法，利用权利要求1所述的降雨作用下土质陡坡开裂试验装置进行构造，其特征在于，包括以下步骤：

在所述外沿陡坡上整理出所述试验陡坡；

所述第二连接杆销接于所述降雨模拟组件，所述降雨模拟组件推动所述槽型破土刀插入所述试验陡坡两侧预设的所述边界隔离槽位置；

槽型破土刀深入土壤后，解除第二连接杆和所述降雨模拟组件之间的销接，降雨模拟组件收回，将第二连接杆插入容置槽以及定位套筒插入固定块进行槽型防护盒和槽型破土刀的定位；

使用内六角扳手穿过上侧安装块后接入内六角螺栓，通过内六角扳手带动内六角螺栓螺纹接入连接块；

再将第三连接杆销接于降雨模拟组件，所述降雨模拟组件推动所述槽型破土刀继续深入试验陡坡两侧预设的所述边界隔离槽；

按照上述步骤，继续接入槽型防护盒，再将槽型破土刀继续推入试验陡坡两侧预设的所述边界隔离槽，直到槽型破土刀深入边界隔离槽底端；

随着槽型防护盒的增加，在槽型防护盒增加的过程中，人工同步将槽型防护盒和槽型破土刀内的土壤挖出，进而形成边界隔离槽；

人工将土工布铺入槽型防护盒和槽型破土刀形成的防护边界内壁，回填部分土壤，使土壤压住土工布底端；

利用降雨模拟组件收回一节槽型防护盒，再度回填土壤夯击密实，回填土壤将土工布压在试验陡坡侧壁；

再度收回一节槽型防护盒，回填部分土壤，使土壤压住土工布底端；

如此反复收回槽型防护盒，至槽型防护盒和槽型破土刀全部收回，进而完成降雨作用下土质陡坡开裂试验边界的构造。

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