一种能模拟腐蚀环境的锚固顺层边坡模型试验系统及方法

专利主权项内容

1.一种能模拟腐蚀环境的锚固顺层边坡模型试验系统，包括柔性水平应力加载装置，其特征在于，还包括锚固边坡模型系统和电化学测试装置(13)，锚固边坡模型系统包括坡体和腐蚀池(2)，坡体包括按照设定倾角由下至上设置的岩层，各个岩层之间铺设有结构面材料(25)，岩层内预制有岩体预留孔道，坡体一侧为垂直侧，另一侧为边坡面，腐蚀池(2)包括PVC管、三通管和管盖，岩体预留孔道内埋设PVC管，PVC管上端口敞开，PVC管上端口与坡体的边坡面平齐，PVC管下端口伸出岩体预留孔道并与三通管的第一端口连接，三通管的第二端口用管盖封闭，三通管的第三端口朝上，三通管的第一端口和第二端口位于同一直线上，三通管的第三端口用于灌注腐蚀液，通过三通管的第三端口中的液面高度控制预应力锚筋(3)的浸泡长度，坡体侧部不同设定位置设置有应变传感设备(27)，坡体旁边安装有位移传感设备(26)，电化学测试装置(13)包括用作工作电极的预应力锚筋(3)或无预应力筋(14)，还包括辅助电极(15)、参比电极(16)、工作电极导线(17)、参比电极导线(18)、辅助电极导线(19)、电化学工作站(20)、可调式供氧泵(21)、氧气管(22)、以及绝缘固定绳(24)，预应力锚筋(3)一端穿过三通管的第二端口的管盖、反力墙(11)后，使用下端锚具(4-2)固定于反力墙(11)，预应力锚筋(3)另一端穿过PVC管、测力计(5)后，使用上端锚具(4-1)固定于坡体的边坡面，所述反力墙距岩层模型一定距离，无预应力筋(14)和辅助电极(15)均通过绝缘固定绳(24)悬挂于三通管中；参比电极(16)设置在三通管内，预应力锚筋(3)、无预应力筋(14)、辅助电极(15)、参比电极(16)相互不接触并分别通过导线与电化学工作站(20)连接，柔性水平应力加载装置为坡体的垂直侧整体提供加载力，所述柔性水平应力加载装置包括加荷板(6)、传荷板(7)、定位销(8)、弹簧(9)、千斤顶(10)、反力墙(11)、以及支撑三脚架(12)，传荷板(7)紧贴坡体垂直侧设置，定位销(8)一端固定于传荷板(7)，另一端伸出设置在加荷板(6)的定位销预留孔道，加荷板(6)与传荷板(7)在PVC管的延伸处开设有供PVC管和预应力锚筋(3)穿过的管道预留穿孔；定位销(8)上套设有弹簧(9)，弹簧(9)位于加荷板(6)与传荷板(7)之间；千斤顶(10)的固定端固定于反力墙(11)，千斤顶(10)的伸缩端支撑于加荷板(6)，反力墙(11)下端部分嵌入地下并通过支撑三脚架(12)加固，所述千斤顶(10)作用在加荷板(6)上的高度位于坡体的总高度的三分之一处，氧气管一端插入到三通管内且位于三通管的底部，氧气管另一端与供氧泵连通。