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地质力学所研发的大型滑坡物理模拟试验系统投入地质调查与科学研究

2022-10-26   来源: 地调局地质力学所 作者:王炀 郭长宝

中国地质调查局地质力学所紧密结合我国西南山区和重大工程建设区滑坡灾害调查、机理研究与防灾减灾面临的难题,自主研发了大型滑坡物理模拟试验系统,目前调试成功并投入使用,有力提升了自然资源部活动构造与地质安全重点实验室实验分析能力。

滑坡物理模拟试验作为研究滑坡运动过程及其机理的一种重要手段,在国内外滑坡研究中得到了广泛的应用。力学所研发的大型滑坡物理模拟试验系统配备了降雨智能控制模块、垂向堆载自动控制模块、坡度抬升与水平推力控制模块、三维激光扫描模块、应力控制采集模块等自动化控制装置。系统垂向与水平力荷载为0-200kN,降雨量精度优于0.01mm/min,模型箱尺寸3.5m(长)×2.0m(宽)×2.0m(高),可以完成基于三维激光点云的降雨、堆载、开挖、地壳隆升和工程防治及多工况多场耦合条件下的大型滑坡物理模拟试验,实现滑坡地表三维形变、内部应力、渗流等全过程分析,与国内同类设备相比,该设备在模型尺寸、加载精度、降雨雾化控制、应力测量、自动化控制功能上均处于领先水平,目前该试验设备已获国家专利。

该设备目前已应用于中国地质调查项目“全国重大工程地质安全风险区划与综合评价”、国家重点基金“青藏高原东缘古滑坡复活机理与早期识别研究”、国家重点研发计划十四五项目专题“复杂山区典型滑坡物理模拟与危险性评价”等地质调查科研项目中,获取了典型大型滑坡变形过程中坡体结构变化过程、孔隙水压力、土压力以及坡面三维点云信息,揭示了滑坡的演化规律及破坏模式,判识了滑坡变形活跃区。该系统的成功应用极大推动了滑坡成灾机理与风险防范技术研究,下一步将继续支撑我国重大地质灾害易发区、重大铁路、水电、公路等国家重大工程区大型滑坡灾害机理与防范研究。




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