CN115963244A - 一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置及方法,涉及山地灾害模拟研究技术领域,包括振动台和人工复合坡体:振动台台面连接有山地灾害模型箱,山地灾害模型箱内设有人工复合坡体,振动台用于带动人工复合坡体振动;振动台顶部安装有四组相同的滑动轨道;外侧两组的滑动轨道活动连接有降雨系统,内侧两组的滑动轨道活动连接有温控组件,温控组件用于温度控制;本发明可在实验室模拟不同强度降雨、不同温度及温度变化、不同震级与发震时间的地震等复合条件耦合下的山地灾害的启动与坡体变形、失稳过程,以此模拟灾害形成时的复杂条件,掌握自然环境中的山地灾害形成、演化机理,加强灾害风险源的判识能力并可测试灾害防治技术。
Description
技术领域
本发明涉及山地灾害模拟研究技术领域,具体为一种模拟地震、降雨及温度环境三因素单独或多种耦合作用诱发灾害链的试验装置及方法。
背景技术
我国青藏高原周边地区,地形高差变化大,受全球气候变化因素影响显著、冰川退缩加速,构造运动强烈,地震频发,极易产生崩塌和滑坡等灾害,在冰川融水和强降雨影响下,山洪、泥石流易发。在峡谷区,崩塌、滑坡和泥石流堆积体常堵塞沟道或河道,形成堰塞湖,溃决后造成下游数百公里内的灾害。这种山地灾害有多种动力诱发,主要由地震、冰川融化(温度变化)、降雨作为初始动力,
目前,单一灾害的模拟实验装置方面较为丰富,可以模拟地震、降雨等单因素作用诱发的灾害。然而对于对模拟两种及两种以上因素耦合作用诱发的灾害装置甚为少见,此类装置却对自然条件下多灾害叠加、灾害链等复合灾害成灾机理研究及减灾技术意义重大。
此外,山地灾害防治技术对于工程、社会安全意义重大,只有经过试验验证的防治技术才能有效防治灾害,实验室测试其性能是其必不可少的手段。多因素耦合条件下山地灾害复杂性远高于单一诱因灾害,因此在多因素耦合成灾模拟系统上进行灾害防治技术测试可以对山区安全发挥重要的技术支持。
因此,提出一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置及方法以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置及方法,以解决上述背景技术中提出的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置,包括振动台和人工复合坡体:
振动台台面连接有山地灾害模型箱,山地灾害模型箱内设有人工复合坡体,振动台用于带动人工复合坡体振动;
振动台顶部安装有四组相同的滑动轨道;
外侧两组所述的滑动轨道活动连接有降雨系统;
内侧两组所述的滑动轨道活动连接有温控组件,温控组件用于温度控制。
进一步的,振动台包括振动台台体、振动台台面、反力基础层和作动器,反力基础层开设有的凹槽底面和前后侧壁均固定连接有作动器,作动器远离反力基础层开设的凹槽的端部与振动台台体固定连接,反力基础层在开设的凹槽顶部固定连接有振动台台面;
山地灾害模型箱固定于振动台台体顶部。
进一步的,降雨系统包括降雨框架、降雨管路、蓄水箱、水泵、降雨喷头和第二底部滑轮,降雨框架底部等间距安装有第二底部滑轮,且第二底部滑轮与滑动轨道限位滑动连接,降雨框架安装有降雨管路,降雨管路等间距固定连接有降雨喷头,且降雨喷头设于降雨框架内顶部,降雨管路底部通过快连接套与水泵输出端固定连接,水泵通过输入端与蓄水箱固定连接;
蓄水箱和水泵固定于钢结构台面振动台台面顶部。
进一步的,温控组件包括室外机组、制冷剂管路、室内机组、第一底部滑轮、双开门、顶部天窗、软连接罩和温控箱,温控箱底部对称均匀固定有第一底部滑轮,且第一底部滑轮与内侧两组所述的滑动轨道贴合滑动连接,温控箱靠近振动台的端部转动连接有双开门,温控箱顶部活动连接有顶部天窗,温控箱底部固定连接有软连接罩,室外机组固定安装于温控箱外侧,室外机组连接有制冷剂管路,制冷剂管路连接有室内机组,且室内机组固定安装于温控箱内壁。
进一步的,软连接罩下端内壁与振动台台体外壁贴合密封连接,软连接罩实现可采用防水保温的材料。
一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置的方法,方法为地震诱发滑坡灾害实验方法、地震降雨诱发滑坡实验方法、地震后降雨诱发滑坡实验方法或者地震后降雨、温度变化复合因素诱发滑坡方法。
进一步的,地震诱发滑坡灾害实验方法,包括如下步骤:
S1:根据模拟对象特征,准备好山地灾害模型箱内岩土材料,并按设计要求铺设好人工复合坡体,安装土压计、水分计等传感器;
S2:根据模拟地震特征,输入地震特征参数;
S3:启动振动台,按设计地震进行振动,记录各传感器数据及振动过程中人工复合坡体变化过程;
S4:完成试验操作步骤,分析地震导致滑坡成灾机理及其过程参数。
进一步的,地震降雨诱发滑坡实验方法,包括如下步骤:
S1:根据模拟对象特征,准备好山地灾害模型箱内岩土材料,并按设计要求铺设好人工复合坡体,安装土压计、水分计等传感器;
S2:根据模拟地震特征,输入地震特征参数;
S3:根据降雨特征(时长、强度、雨滴大小、降雨是否分段等)准备相应的材料;
S4:启动振动台、降雨系统,按设计地震进行振动和降雨,记录各传感器数据及振动+降雨条件下人工复合坡体的变化过程;
S5:完成试验操作步骤,分析地震+降雨双因素条件下人工复合坡体的变形与失稳、破坏机理与过程参数。
进一步的,地震后降雨诱发滑坡实验方法,包括如下步骤:
S1:根据模拟对象特征,准备好山地灾害模型箱内岩土材料,并按设计要求铺设好人工复合坡体,安装土压计、水分计等传感器;
S2:根据模拟地震特征,输入地震特征参数;
S3:根据降雨特征(时长、强度、雨滴大小、降雨是否分段等)准备相应的材料;
S4:启动振动台,按设计地震进行振动,记录各传感器数据及振动件下人工复合坡体的变化过程;
S5:检查山地灾害模型箱,启动降雨系统,记录降雨导致的人工复合坡体变形至失稳下滑时的传感器数据与视频、三维激光扫描数据;
S6:完成试验操作步骤,分析地震后人工复合坡体的变形参数及降雨后人工复合坡体进一步变形、失稳至破坏的机制与过程参数。
进一步的,地震后降雨、温度变化复合因素诱发滑坡方法,包括如下步骤:
S1:根据模拟对象岩土与环境特征,准备好山地灾害模型箱内岩土物质、冰粒等材料,并按设计要求铺设好人工复合坡体、设置好温控组件的温度,安装土压计、水分计等传感器,完成静止状态下人工复合坡体的三维激光扫描;
S2:根据模拟地震特征,输入地震特征参数;
S3:根据模拟对象温度变化/降雨特征,设计温度变化与降雨控制方案;
S4:启动低温控制,达到时长条件后启动振动台,按设计地震进行振动,记录各传感器数据及振动件下人工复合坡体的变化过程;
S5:移开温控组件,开启降雨系统,记录降雨导致的震后人工复合坡体变形/二次下滑等的传感器数据与视频、三维激光扫描数据;
S6:完成试验操作步骤,分析低温、地震、降雨复合作用下人工复合坡体参数改变、内部应力、外表变形、整体失稳至人工复合坡体破坏的机制与过程参数。
有益效果
本发明将振动台与温控组件、降雨系统相结合,将地震、降雨、温度三因素及其复合作为山地灾害(地质灾害)的诱发因素进行模拟,可用于在实验室模拟不同强度降雨、不同幅度温度变化、多类型地震等复合条件耦合下的山地灾害的启动与影响因素,以此模拟灾害形成时的复杂条件,掌握气候变化、地震、人类活动等实际环境中的山地灾害形成机理,加强灾害风险源的判识能力并可测试灾害防治技术;同时,可模拟地震、降雨、温度三因素共同耦合或两两因素的耦合诱发的山地灾害链,增加了诱发山地灾害链因素模拟的多样性;振动台可产生不同波形、强度的地震,降雨系统通过变频控制可产生不同强度的降雨,温度箱可模拟不同的温度环境,扩大了地震、降雨、温度变化的耦合区间,可进行不同组合环境下的灾害链模拟试验。此外,还可针对西部山区灾害中常用的防治技术结构如挡墙、抗滑桩、锚索及其它新型防治结构在地震、暴雨、冻融等条件下的防治效率与效果进行测试,为重大工程提供安全技术支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。
图1为本发明的一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置示意图;
图2为本发明的温控组件结构示意图;
图3为本发明的一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置组合后示意图;
图4为本发明的一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置组合后剖视图;
图5为本发明的一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置组合后局部示意图。
图中的标号分别代表:
1.山地灾害模型箱101.人工复合坡体2.振动台201.振动台台体202.振动台台面203.反力基础层204.作动器3.温控组件301.室外机组302.制冷剂管路303.室内机组304.第一底部滑轮305.双开门306.观察窗307.顶部天窗308.软连接罩309.温控箱4.降雨系统401.降雨框架402.降雨管路403.蓄水箱404.水泵405.降雨喷头406.第二底部滑轮5.滑动轨道6.制冰舱。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例提供了一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置,包括振动台2和人工复合坡体101:
振动台2台面连接有山地灾害模型箱1、防治结构或建筑模型,山地灾害模型箱1内设有人工复合坡体101,振动台2用于带动人工复合坡体101、防治结构或者建筑模型振动;
振动台2包括振动台台体201、振动台台面202、反力基础层203和作动器204,反力基础层203开设有的凹槽底面和前后侧壁均固定连接有作动器204,作动器204远离反力基础层203开设的凹槽的端部与振动台台体201固定连接,反力基础层203在开设的凹槽顶部固定连接有振动台台面202;
山地灾害模型箱1固定于振动台台体201顶部;
振动台台体201为焊接钢加工台面,作动器204为六组,振动台台体201底部有两组作动器204、振动台台体201前侧壁有两组作动器204,振动台台体201后侧壁有两组作动器204,作动器204组成三向六自由度液压作动器,作动器204驱动产生周期波、随机波、自然和人工地震波、脉冲波等多种波形的振动,为三因素耦合作用诱发灾害链试验提供地震条件;
振动台台面202顶部安装有两组相同的滑动轨道5;
外侧两组的滑动轨道5活动连接有降雨系统4;
振动台2可产生不同波形、强度的地震,降雨系统通过变频控制可产生不同强度的降雨,温度箱可模拟不同的温度环境,扩大了地震、降雨、温度变化的耦合区间,可进行不同组合环境下的灾害链模拟试验。
降雨系统4包括降雨框架401、降雨管路402、蓄水箱403、水泵404、降雨喷头405和第二底部滑轮406,降雨框架401底部等间距安装有第二底部滑轮406,且第二底部滑轮406与滑动轨道5限位滑动连接,降雨框架401安装有降雨管路402,降雨管路402等间距固定连接有降雨喷头405,且降雨喷头405设于降雨框架401内顶部,降雨管路402底部通过快连接套与水泵404输出端固定连接,水泵404通过输入端与蓄水箱403固定连接;
蓄水箱403和水泵404固定于钢结构台面振动台台面202顶部;
水泵404和降雨喷头405与降雨控制系统连接;
降雨框架401整体采用钢架结构,四周由幕墙封闭,只使用降雨系统4和振动台2时,可在降雨框架401与振动台台体201间布置防雨布,防止雨水流至振动台台体201下方影响作动器204的正常工作。水泵404采用变频器作为执行机构,通过调节变频器的输出频率,来控制水的压力和流量,实现恒压供水;降雨喷头405间距均匀,使各降雨喷头405压力平衡、降雨投影面积在地面微交叉,保证降雨的均匀性和一致性;第二底部滑轮406带有锁死机构,可在降雨系统4移动后固定其位置;降雨控制系统通过PLC控制系统可实现降降雨喷头405出水量的调节,从而实现不同降雨强度的模拟,为山地灾害模拟试验提供降雨条件;
水泵404抽动蓄水箱403的水进入到降雨管路402内,再从降雨喷头405喷出,实现降雨模拟。
内侧两组的滑动轨道5活动连接有温控组件3,温控组件3用于温度控制;
温控组件3包括室外机组301、制冷剂管路302、室内机组303、第一底部滑轮304、双开门305、顶部天窗307、软连接罩308和温控箱309,温控箱309底部对称均匀固定有第一底部滑轮304,且第一底部滑轮304与内侧两组的滑动轨道5贴合滑动连接,温控箱309靠近振动台2的端部转动连接有双开门305,温控箱309顶部活动连接有顶部天窗307,温控箱309底部固定连接有软连接罩308,室外机组301固定安装于温控箱309外侧,室外机组301连接有制冷剂管路302,制冷剂管路302连接有室内机组303,且室内机组303固定安装于温控箱309内壁;
室外机组301包括冷凝器、蒸发器、膨胀阀、压缩机,确保制冷剂循环顺利进行,为温度控制提供冷源;制冷剂管路302用于输送制冷剂,可采用保温铜管,外包保温棉;室内机组303包括蒸发器、电加热、循环风机、回风口、送风口,用于室内空气换热及流动,从而温控箱309内温度。
软连接罩308下端内壁与振动台台体201外壁贴合密封连接,软连接罩308实现可采用防水保温的材料,减小温控房内的冷量或热量的散失,也防止雨水流至振动台台体201下方影响作动器204的正常工作。
将温控组件3的双开门305打开,推动温控组件3的温控箱309移动,第一底部滑轮304和滑动轨道5带动温控箱309移动至振动台台体201上方,然后将双开门305关闭,单独控温时顶部天窗307处于关闭状态,室外机组301、制冷剂管路302和室内机组303配合控制温控箱309内的温度,从控制室外机组301温度;需要淋雨时将顶部天窗307打开,降雨系统4通过顶部天窗307对人工复合坡体101进行淋雨处理;
振动台2与温控组件3、降雨系统4相结合,将地震、降雨、温度三因素及其复合作为山地灾害地质灾害的诱发因素进行模拟,可用于在实验室模拟不同强度降雨、不同幅度温度变化、多类型地震等复合条件耦合下的山地灾害的启动与影响因素,以此可实现模拟大多数山区自然条件下山地灾害形成时的复杂条件,掌握气候变化、地震、人类活动等实际环境中的山地灾害形成机理,加强灾害风险源的判识能力并可测试灾害防治技术;同时,可模拟地震、降雨、温度三因素共同耦合或两两因素的耦合诱发的山地灾害链,增加了诱发山地灾害链因素模拟的多样性。
振动台台面202顶部还连接有制冰舱6,制冰舱6制备与放置满足灾害链模拟实验要求的冰土混合体;来模拟高寒地区的冰川或冻土等,可采用压缩式制冰舱,达到快速降温制冰的效果。
一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置的方法,方法为地震诱发滑坡灾害实验方法、地震降雨诱发滑坡实验方法、地震后降雨诱发滑坡实验方法或者地震后降雨、温度变化复合因素诱发滑坡方法。
实施例2
地震诱发滑坡灾害实验方法,包括如下步骤:
S1:根据模拟对象特征,准备好山地灾害模型箱1内岩土材料,并按设计要求铺设好人工复合坡体101,安装土压计、水分计等传感器;
S2:根据模拟地震特征,输入地震特征参数;
S3:启动振动台2,按设计地震进行振动,记录各传感器数据及振动过程中人工复合坡体101变化过程;
S4:完成试验操作步骤,分析地震导致滑坡成灾机理及其过程参数。
实施例3
地震降雨诱发滑坡实验方法,包括如下步骤:
S1:根据模拟对象特征,准备好山地灾害模型箱1内岩土材料,并按设计要求铺设好人工复合坡体101,安装土压计、水分计等传感器;
S2:根据模拟地震特征,输入地震特征参数;
S3:根据降雨特征时长、强度、雨滴大小、降雨是否分段等准备相应的材料;
S4:启动振动台2、降雨系统4,按设计地震进行振动和降雨,记录各传感器数据及振动+降雨条件下人工复合坡体101的变化过程;
S5:完成试验操作步骤,分析地震+降雨双因素条件下人工复合坡体的变形与失稳、破坏机理与过程参数。
实施例4
地震后降雨诱发滑坡实验方法,包括如下步骤:
S1:根据模拟对象特征,准备好山地灾害模型箱1内岩土材料,并按设计要求铺设好人工复合坡体101,安装土压计、水分计等传感器;
S2:根据模拟地震特征,输入地震特征参数;
S3:根据降雨特征时长、强度、雨滴大小、降雨是否分段等准备相应的材料;
S4:启动振动台2,按设计地震进行振动,记录各传感器数据及振动件下人工复合坡体的变化过程;
S5:检查山地灾害模型箱1,启动降雨系统4,记录降雨导致的人工复合坡体101变形至失稳下滑时的传感器数据与视频、三维激光扫描数据;
S6:完成试验操作步骤,分析地震后人工复合坡体101的变形参数及降雨后人工复合坡体101进一步变形、失稳至破坏的机制与过程参数。
实施例5
地震后降雨、温度变化复合因素诱发滑坡方法,包括如下步骤:
S1:根据模拟对象岩土与环境特征,准备好山地灾害模型箱1内岩土物质、冰粒等材料,并按设计要求铺设好人工复合坡体101、设置好温控组件3的温度,安装土压计、水分计等传感器,完成静止状态下人工复合坡体101的三维激光扫描;
S2:根据模拟地震特征,输入地震特征参数;
S3:根据模拟对象温度变化/降雨特征,设计温度变化与降雨控制方案;
S4:启动低温控制,达到时长条件后启动振动台2,按设计地震进行振动,记录各传感器数据及振动件下人工复合坡体101的变化过程;
S5:移开温控组件3,开启降雨系统4,记录降雨导致的震后人工复合坡体101变形/二次下滑等的传感器数据与视频、三维激光扫描数据;
S6:完成试验操作步骤,分析低温、地震、降雨复合作用下人工复合坡体101参数改变、内部应力、外表变形、整体失稳至人工复合坡体破坏的机制与过程参数。
实施例6
地震后降雨、温度变化复合因素作用下滑坡防治结构的测试方法,包括如下步骤:
S1:根据模拟对象岩土与环境特征,准备好山地灾害模型箱1内岩土物质、冰粒等材料,并按设计要求铺设好人工复合坡体101、设置好温控组件3的温度,安装土压计、水分计等传感器,完成静止状态下人工复合坡体101的三维激光扫描;
S2:根据模拟地震特征,输入地震特征参数;
S3:根据模拟对象温度变化/降雨特征,设计温度变化与降雨控制方案;
S4:根据测试技术的特征及防治所采用的结构,如桩、挡墙、格构、锚索等,选择与模型箱一致的物理相似比,布设于模型箱人工复合坡体101上,并在相应防治工程结构上放置应力计、测斜计、光纤等监测传感器;
S5:移开温控组件3,开启振动台2进行振动,然后开启降雨系统4,记录降雨导致的震后人工复合坡体101变形、防治结构应力、应变等的传感器数据与视频、三维激光扫描数据;
S6:完成试验操作步骤,分析低温、地震、降雨复合作用下人工复合坡体的变形情况及防治结构内部应力、外表变形、整体破坏的过程参数,给出防治工程结构的有效性和防治能力评估。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置,包括振动台(2)和人工复合坡体(101),其特征在于:
振动台(2)台面连接有山地灾害模型箱(1),山地灾害模型箱(1)内设有人工复合坡体(101),振动台(2)用于带动人工复合坡体(101)振动;
振动台(2)顶部安装有四组相同的滑动轨道(5);
外侧两组所述的滑动轨道(5)活动连接有降雨系统(4);
内侧两组所述的滑动轨道(5)活动连接有温控组件(3),温控组件(3)用于温度控制。
2.根据权利要求1所述一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置,其特征在于:振动台(2)包括振动台台体(201)、振动台台面(202)、反力基础层(203)和作动器(204),反力基础层(203)开设有的凹槽底面和前后侧壁均固定连接有作动器(204),作动器(204)远离反力基础层(203)开设的凹槽的端部与振动台台体(201)固定连接,反力基础层(203)在开设的凹槽顶部固定连接有振动台台面(202);
山地灾害模型箱(1)固定于振动台台体(201)顶部。
3.根据权利要求1所述一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置,其特征在于:降雨系统(4)包括降雨框架(401)、降雨管路(402)、蓄水箱(403)、水泵(404)、降雨喷头(405)和第二底部滑轮(406),降雨框架(401)底部等间距安装有第二底部滑轮(406),且第二底部滑轮(406)与滑动轨道(5)限位滑动连接,降雨框架(401)安装有降雨管路(402),降雨管路(402)等间距固定连接有降雨喷头(405),且降雨喷头(405)设于降雨框架(401)内顶部,降雨管路(402)底部通过快连接套与水泵(404)输出端固定连接,水泵(404)通过输入端与蓄水箱(403)固定连接;
蓄水箱(403)和水泵(404)固定于钢结构台面振动台台面(202)顶部。
4.根据权利要求3所述一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置,其特征在于:温控组件(3)包括室外机组(301)、制冷剂管路(302)、室内机组(303)、第一底部滑轮(304)、双开门(305)、顶部天窗(307)、软连接罩(308)和温控箱(309),温控箱(309)底部对称均匀固定有第一底部滑轮(304),且第一底部滑轮(304)与内侧两组所述的滑动轨道(5)贴合滑动连接,温控箱(309)靠近振动台(2)的端部转动连接有双开门(305),温控箱(309)顶部活动连接有顶部天窗(307),温控箱(309)底部固定连接有软连接罩(308),室外机组(301)固定安装于温控箱(309)外侧,室外机组(301)连接有制冷剂管路(302),制冷剂管路(302)连接有室内机组(303),且室内机组(303)固定安装于温控箱(309)内壁。
5.根据权利要求4所述一种模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置,其特征在于:软连接罩(308)下端内壁与振动台台体(201)外壁贴合密封连接,软连接罩(308)实现可采用防水保温的材料。
6.一种根据权利要求5所述模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置的方法,其特征在于:方法为地震诱发滑坡灾害实验方法、地震降雨诱发滑坡实验方法、地震后降雨诱发滑坡实验方法或者地震后降雨、温度变化复合因素诱发滑坡方法。
7.根据权利要求6所述模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置的方法,其特征在于:地震诱发滑坡灾害实验方法,包括如下步骤:
S1:根据模拟对象特征,准备好山地灾害模型箱(1)内岩土材料,并按设计要求铺设好人工复合坡体(101),安装土压计、水分计等传感器;
S2:根据模拟地震特征,输入地震特征参数;
S3:启动振动台(2),按设计地震进行振动,记录各传感器数据及振动过程中人工复合坡体(101)变化过程;
S4:完成试验操作步骤,分析地震导致滑坡成灾机理及其过程参数。
8.根据权利要求7所述模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置的方法,其特征在于:地震降雨诱发滑坡实验方法,包括如下步骤:
S1:根据模拟对象特征,准备好山地灾害模型箱(1)内岩土材料,并按设计要求铺设好人工复合坡体(101),安装土压计、水分计等传感器;
S2:根据模拟地震特征,输入地震特征参数;
S3:根据降雨特征(时长、强度、雨滴大小、降雨是否分段等)准备相应的材料;
S4:启动振动台(2)、降雨系统(4),按设计地震进行振动和降雨,记录各传感器数据及振动+降雨条件下人工复合坡体(101)的变化过程;
S5:完成试验操作步骤,分析地震+降雨双因素条件下人工复合坡体的变形与失稳、破坏机理与过程参数。
9.根据权利要求7所述模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置的方法,其特征在于:地震后降雨诱发滑坡实验方法,包括如下步骤:
S1:根据模拟对象特征,准备好山地灾害模型箱(1)内岩土材料,并按设计要求铺设好人工复合坡体(101),安装土压计、水分计等传感器;
S2:根据模拟地震特征,输入地震特征参数;
S3:根据降雨特征(时长、强度、雨滴大小、降雨是否分段等)准备相应的材料;
S4:启动振动台(2),按设计地震进行振动,记录各传感器数据及振动件下人工复合坡体的变化过程;
S5:检查山地灾害模型箱(1),启动降雨系统(4),记录降雨导致的人工复合坡体(101)变形至失稳下滑时的传感器数据与视频、三维激光扫描数据;
S6:完成试验操作步骤,分析地震后人工复合坡体(101)的变形参数及降雨后人工复合坡体(101)进一步变形、失稳至破坏的机制与过程参数。
10.根据权利要求7所述模拟环境因素耦合作用诱发灾害链试验装置的方法,其特征在于:地震后降雨、温度变化复合因素诱发滑坡方法,包括如下步骤:
S1:根据模拟对象岩土与环境特征,准备好山地灾害模型箱(1)内岩土物质、冰粒等材料,并按设计要求铺设好人工复合坡体(101)、设置好温控组件(3)的温度,安装土压计、水分计等传感器,完成静止状态下人工复合坡体(101)的三维激光扫描;
S2:根据模拟地震特征,输入地震特征参数;
S3:根据模拟对象温度变化/降雨特征,设计温度变化与降雨控制方案;
S4:启动低温控制,达到时长条件后启动振动台(2),按设计地震进行振动,记录各传感器数据及振动件下人工复合坡体(101)的变化过程;
S5:移开温控组件(3),开启降雨系统(4),记录降雨导致的震后人工复合坡体(101)变形/二次下滑等的传感器数据与视频、三维激光扫描数据;
S6:完成试验操作步骤,分析低温、地震、降雨复合作用下人工复合坡体(101)参数改变、内部应力、外表变形、整体失稳至人工复合坡体破坏的机制与过程参数。
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2023
- 2023-02-15 CN CN202310116435.1A patent/CN115963244A/zh active Pending
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