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一、產(chǎn)品介紹:該裝置用于水土流失下公路路基洪水沖刷模擬實(shí)驗裝置。實(shí)現對不同工況(洪水、非洪水)下路基水流沖刷過(guò)程的高精度模擬,通過(guò)可調節參數(流量、流速、降雨強度等),還原真實(shí)水流沖刷場(chǎng)景,為公路路基設計提供可靠數據,助力防護工程和排水系統設計。二、裝置設備組成:(一)模擬模塊泥石流模擬增強模塊:結...
一、產(chǎn)品介紹:該裝置用于水土流失下公路路基洪水沖刷模擬實(shí)驗裝置。實(shí)現對不同工況(洪水、非洪水)下路基水流沖刷過(guò)程的高精度模擬,通過(guò)可調節參數(流量、流速、降雨強度等),還原真實(shí)水流沖刷場(chǎng)景,為公路路基設計提供可靠數據,助力防護工程和排水系統設計。
二、裝置設備組成:
(一)模擬模塊泥石流模擬增強模塊:結構:長(cháng)5m,設有供料箱、閉水閘門(mén),搭配固定擴展滑道。供料箱可儲存砂石、泥土等物料,閉水閘門(mén)控制水流流量和流速。通過(guò)調節物料和水流供應,結合降雨平臺模擬降雨,生成不同類(lèi)型和規模的泥石流,為后續模塊提供模擬源。邊坡模擬模塊:結構:長(cháng)3m,包括可調節坡度的邊坡支架的邊坡模型,以及用于監測邊坡土體變化的傳感器,通過(guò)降雨平臺模擬長(cháng)時(shí)間、中小強度降雨,促使邊坡巖土體逐漸發(fā)生侵蝕。利用供料箱向邊坡表面投放與當地土質(zhì)相似的顆粒物料,模擬降雨導致的土壤顆粒流失過(guò)程??刂平涤陱姸仍? - 15mm/h ,持續時(shí)間3 - 6小時(shí)。
路橋模擬模塊:結構:長(cháng)3m,由路基模型(模擬實(shí)際路基結構和材料)、交通荷載模擬裝置(如加載千斤頂、振動(dòng)裝置等)組成。交通荷載模擬裝置可施加不同類(lèi)型和大小的荷載,模擬實(shí)際交通荷載與泥石流共同作用下路橋結構的響應。同時(shí),安裝有高精度應變傳感器、位移傳感器等監測設備,用于實(shí)時(shí)監測路橋結構在泥石流作用下的力學(xué)性能變化。沖刷模擬模塊:結構:長(cháng)1.5m,在完成一定程度水土流失模擬后,通過(guò)坡底供水裝置和變頻水泵,快速增大水流流量,模擬短時(shí)間內強降雨引發(fā)的洪水。將流量快速提升至大流量50 - 500L/min ,模擬洪水以2 - 8m/s的流速對路基進(jìn)行沖刷。(二)降雨平臺主體框架采用高強度不銹鋼材質(zhì),具備良好的耐腐蝕性,降雨平臺采用分布式噴頭陣列布局,覆蓋整個(gè)模擬區域上方。噴頭選用高精度可調節式噴頭,能夠根據試驗需求靈活調整降雨強度與雨滴粒徑。通過(guò)模擬自然降雨過(guò)程,為泥石流的形成提供水源條件??蓪?shí)現單點(diǎn)降雨強度在0-200mm/h 范圍內連續可調,模擬從毛毛細雨到暴雨等多種降雨工況。(三)供水系統包括坡底供水裝置、變頻水泵和水循環(huán)管道。為提供穩定水流,通過(guò)變頻水泵調節流量,配合降雨平臺和供料箱,精確控制泥石流的形成和流動(dòng)參數。
(四)監測系統集成了多種傳感器和數據采集設備,包括孔隙水壓力計、土壓力計、流速計、位移計、應變傳感器等,以及多通道采集儀圖像采集設備。傳感器通過(guò)數據采集系統與計算機相連,實(shí)現數據的實(shí)時(shí)采集、傳輸和存儲。(五)水循環(huán)系統結構由水循環(huán)系統由沉淀過(guò)濾池、變頻水泵和水循環(huán)管道組成。沉淀過(guò)濾池對模擬后的水流進(jìn)行沉淀和過(guò)濾處理,去除泥沙等雜質(zhì),變頻水泵將處理后的水重新泵入系統循環(huán)使用。
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