本发明涉及滑坡防灾减灾及工程安全领域,尤其是一种简便地进行多滑坡体的实验、精确控制滑面倾角和滑体入水速度的模拟高位高危滑坡及其链生灾害的自适应性试验平台。
背景技术:
1、滑坡涌浪是近水滑坡灾害链上的一个重要的研究内容,一直以来是滑坡界、水电工程领域研究的难点和热点。对于一些近水岸高位滑坡,由于滑体的高速下滑、入水,不仅会摧毁临近的建筑物、堵塞河道形成堰塞湖,而且还会形成巨大的涌浪,给航运、大坝及沿岸居民带来巨大的影响。如1958年6月16日,美国阿拉斯加lituya海湾发生的滑坡,形成了宽8~15m高30m的涌浪,波速达到150~200km/h。
2、滑坡入水方量和速度作为影响涌浪分析的重要因素,合理控制入水方量和入水速度对于物理模型实验结果的准确性至关重要。
3、对于滑坡体方量的控制,通过按照实际现场的级配进行相关滑体材料的粒径配比,同时入水方量也进行等比例的转化。而对于不同位置处的滑坡体,滑坡体的入水的倾角、入水速度都不一样,目前还未有能简便进行多滑坡体滑坡涌浪模拟的物理模型实验装置,同时对于入水速度和倾角的控制还未有一套简便装置。同时对于实验过程中的测量设备的布置尚未有一套基本原则,所以对于同时存在多处滑坡体的高位滑坡涌浪的物理实验模型,目前还需解决以下几个问题:
4、(1)滑坡面往往不止一处,对于多滑坡的大型物理实验模型尚且缺乏一种有效的进行多滑坡模拟的简便装置;
5、(2)当前高位滑坡的大型物理模型实验研究较少,对于滑坡体倾斜角度和初速度的控制装置尚不完善;
6、(3)当前对于大型滑坡涌浪物理模型实验的测量设备的使用与布置尚未形成完整体系,需要一种测量设备布置的基本原则。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决以上问题,提供一种简便地进行多滑坡体的实验、精确控制滑面倾角和滑体入水速度的模拟高位高危滑坡及其链生灾害的自适应性试验平台。
2、本发明的模拟高位高危滑坡及其链生灾害的自适应性试验平台,其特征在于该实验平台包括等效滑速测控装置、模拟滑坡河谷以及测量设备,等效滑速测控装置设置在模拟滑坡河谷侧部,测量装置放置在模拟滑坡河谷中,其中:
3、等效滑速测控装置包括承重桁架、滑动箱、滑轨、挡板以及起吊装置,滑轨安装在承重桁架上,滑动箱放置在滑轨上,沿滑轨滑动;挡板安装在滑轨后段;起吊装置安装在承重桁架顶部,与滑动箱顶部连接;
4、测量设备包含浪高仪、坝面水压力传感器以及摄像机,浪高仪等间距布置在河道中,坝面水压力传感器在大坝表面按照横向和纵向两个方向布置,摄像机布置于沿河道向、滑坡侧、滑坡对岸以及大坝区域。
5、通过桁架上的滑轨调节滑体箱的实验位置,可简便进行同一区域多处滑坡的实验,在滑体箱内设置按实际情况制成的滑体面,然后将按照实际情况配比的滑体材料堆积在滑体箱内。通过调节滑动箱的高度和倾角至实验所需位置,滑动箱在电动机牵引下加速下滑至所需的入水速度,当滑动箱前端抵达滑轨前段时,被挡板挡住停止,滑动箱中的模拟滑体材料在加速过后按照预定初速度滑入水中;实验完成后,通过起吊装置将滑动箱提升原高程位置,便于进行重复试验。
6、上试验平台包括以下实验步骤:
7、s01:将承重桁架移动至待测滑坡区域内,通过调节滑动箱倾角和高度确定滑体倾角;
8、s02:将滑动箱调整到与滑面相匹配的高度和位置;
9、s03:滑动箱初始保持静止,关闭挡板,将模拟的地形面固定在滑动箱内,再将模拟滑体材料堆放在滑动箱内;
10、s04:滑动箱通过电动机牵引加速到指定速度之后,继续沿滑轨下滑,当滑动箱前端抵达传送带上边缘时,滑动面随着滑动箱被挡板挡住而停止,滑动箱中的模拟滑体材料在加速过后按照预定初速度滑入水中;
11、s05:沿河道布置的浪高仪、坝面水压力传感器以及摄像机进行数据的实时收集;
12、s06:分析试验数据,试验结束后可通过起吊装置将滑动箱提升原高程位置,进行重复试验;
13、s07:当需要对当前区域内另一处滑坡体进行实验时可通过承重桁架上的滑轨装置将滑动箱调节到待实验滑坡体位置处,通过调节滑动箱倾角和高度确定滑体倾角,然后进行以上s02-s06的实验步骤。
14、本发明的模拟高位高危滑坡及其链生灾害的自适应性试验平台,能够简便地进行多滑坡体的实验、精确控制滑面倾角和滑体入水速度,制定了测量设备的布置方案。
1.一种模拟高位高危滑坡及其链生灾害的自适应性试验平台,其特征在于该实验平台包括等效滑速测控装置、模拟滑坡河谷以及测量设备,等效滑速测控装置设置在模拟滑坡河谷侧部,测量装置放置在模拟滑坡河谷中,其中:
2.如权利要求1所述的模拟高位高危滑坡及其链生灾害的自适应性试验平台,其特征在于上试验平台包括以下实验步骤: