一种基于透明土的山区路基水毁破坏变形的可视化模型试验装置的制作方法

本发明涉及边坡稳定性模拟试验领域，特别涉及山区路基水毁破坏变形的可视化模型试验装置。

背景技术：

近年来，山区公路对线路的高平顺性、稳定性和耐久性均提出了新的要求。降雨冲刷和渗透破坏作用会影响山区公路路基安全，甚至导致路基毁坏和道路掩埋，给公路的正常运营和经济的发展造成了巨大影响。因此对路基边坡进行水毁破坏研究非常必要。

目前，路基边坡水毁破坏试验常用的是现场试验。现场试验由于自然降雨季节性分布强，年度分布极不均匀等特点导致其周期长、费用高，而且还受自然环境中风荷载、冻融等外营力的影响，难以取得有效资料。

室内模拟试验不受自然因素的影响，在短期内可获得大量有效试验资料。因此，亟需开发一种山区路基水毁破坏变形的可视化模型试验装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于透明土的山区路基水毁破坏变形的可视化模型试验装置，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种基于透明土的山区路基水毁破坏变形的可视化模型试验装置，包括透明模型箱、激光光源、ccd相机、路堤坡度调节装置和喷洒装置。

所述透明模型箱为上端敞口的矩形箱体。所述透明模型箱的内壁上设置有若干限位块。所述透明模型箱的侧壁上还设置有阀门。所述阀门将透明模型箱的内腔与外部连通。

所述激光光源和ccd相机布置在透明模型箱外。

所述路堤坡度调节装置包括两块倾斜布置的结构面板，以及连接在两块结构面板之间的两根伸缩杆。两根伸缩杆平行布置。每根伸缩杆的两端分别与两块结构面板的上板端铰接。两块结构面板可各自围绕伸缩杆端部转动。所述路堤坡度调节装置布置在透明模型箱的内腔中。所述结构面板的下板端搭设在限位块上。所述路堤坡度调节装置和透明模型箱合围出半包围空间。所述半包围空间内分层填筑透明土构造路基模型。

所述喷洒装置包括架设于透明模型箱上方的供水管，以及水泵和水箱。所述水泵通过水管与阀门以及水箱连通。所述供水管的一端伸入水箱中，另一端安装有多个喷头。所述水泵将水箱中的水送入供水管内，喷头对透明土进行喷淋。

进一步，所述水箱布置在支撑装置上。

进一步，所述支撑装置包括活动连接的横向支撑板和纵向支撑杆。所述横向支撑板和纵向支撑杆相互垂直。所述横向支撑板可沿纵向支撑杆竖向运动。所述水箱布置在横向支撑板上。

本发明的技术效果是毋庸置疑的：

1.结构简单、操作方便、安全可靠、造价低，且便于推广应用；

2.可以模拟不同坡度以及不同压实度路堤水毁破坏情况；

3.可以获得路堤水毁破坏过程的演化规律。

附图说明

图1为装置结构示意图；

图2为ccd相机布置图；

图3为路堤坡度调节装置结构示意图。

图中：透明模型箱1、限位块101、阀门102、激光光源2、ccd相机3、路堤坡度调节装置4、结构面板401、伸缩杆402、水泵5、水箱6、供水管7、喷头8、支撑装置9。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

参见图1和图2，本实施例公开一种基于透明土的山区路基水毁破坏变形的可视化模型试验装置，包括透明模型箱1、激光光源2、ccd相机3、路堤坡度调节装置4和喷洒装置。

所述透明模型箱1为上端敞口的矩形箱体。所述透明模型箱1的内壁上设置有限位块101。所述透明模型箱1的侧壁上还设置有阀门102。所述阀门102将透明模型箱1的内腔与外部连通。

所述激光光源2和ccd相机3布置在透明模型箱1外。

参见图3，所述路堤坡度调节装置4包括两块倾斜布置的结构面板401，以及连接在两块结构面板401之间的两根伸缩杆402。两根伸缩杆402平行布置。每根伸缩杆402的两端分别与两块结构面板401的上板端铰接。两块结构面板401可各自围绕伸缩杆402端部转动。所述路堤坡度调节装置4布置在透明模型箱1的内腔中。所述结构面板401的下板端搭设在限位块101上。所述路堤坡度调节装置4和透明模型箱1合围出半包围空间。所述半包围空间内分层填筑透明土构造路基模型。

所述喷洒装置包括架设于透明模型箱1上方的供水管7，以及水泵5和水箱6。所述水泵5通过水管与阀门102以及水箱6连通。所述供水管7的一端伸入水箱6中，另一端安装有多个喷头8。所述水箱6布置在支撑装置9上。所述支撑装置9包括活动连接的横向支撑板和纵向支撑杆。所述横向支撑板和纵向支撑杆相互垂直。所述横向支撑板可沿纵向支撑杆竖向运动。所述水箱6布置在横向支撑板上。所述横向支撑板的高度可以根据实际需求进行调节，当边坡坡度改变时可通过横向支撑板的高度来确保喷头8与坡面之间的落差。所述水泵5将水箱6中的水送入供水管7内，喷头8对透明土进行喷淋。冲刷后的水由阀门102流出。

技术特征：

技术总结
发明提供一种基于透明土的山区路基水毁破坏变形的可视化模型试验装置。该装置包括透明模型箱、激光光源、CCD相机、路堤坡度调节装置和喷洒装置。所述透明模型箱为上端敞口的矩形箱体。所述透明模型箱的内壁上设置有若干限位块。所述透明模型箱的侧壁上还设置有阀门。所述阀门将透明模型箱的内腔与外部连通。所述激光光源和CCD相机布置在透明模型箱外。该装置结构简单、操作方便、安全可靠、造价低、效率高、便于推广应用。

技术研发人员：周航;刘汉龙;孔纲强;丁选明;肖杨;王慧
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：2018.11.06
技术公布日：2019.02.15