冰雹作用下土质边坡模型试验方法

为研究冰雹灾害对土质边坡稳定性的影响,自主设计了一套冰雹降落装置,采用自制冰球对模型边坡进行加载. 共进行了3组试验,通过高灵敏度动土压力监测系统获得土压力,拟合冲击力;通过摄影测量技术（PIV）监测冰球冲击坡面时的速度向量,计算法向和切向恢复系数,同时监测加载过程中位移变化规律;通过含水率监测系统监测坡体含水率,分析试验前后的水分迁移规律. 试验结果表明：在加载密度和加载次数较大时,冲击会使边坡产生浅层滑动,落于坡顶面的冰球重新分布形成堆积,逐渐融化,向下形成渗流;加载瞬时形成冲击荷载,可将其拟合为衰减的半正弦波形;法向恢复系数较小,切向恢复系数较大,冰球在冲击过程中倾向于沿坡面运动;含水率传感器从上到下依次响应,边坡后端融水渗流速度比前端更快,融水主要影响坡顶平台,坡顶平台中层水分迁移速度最快;静土压力与坡顶堆载和冰球融化渗流有直接联系;坡体整体变形较小,最大变形位于坡顶转角处;试验结果反映了冰雹降落对边坡稳定性影响的3个方面：冲击作用、堆载作用、渗透作用,可为冰雪极端灾害条件下的边坡安全预警提供参考和依据.