降雨誘發(fā)滑坡模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地質(zhì)災(zāi)害模型試驗(yàn)系統(tǒng)，尤其涉及一種降雨誘發(fā)滑坡模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)國(guó)家，災(zāi)害種類多、分布范圍廣、災(zāi)情嚴(yán)重，每年因地質(zhì)災(zāi)害造成的損失近百億元，其中滑坡災(zāi)害占70%，特別是降雨造成滑坡的危害尤其嚴(yán)重，給人民生命財(cái)產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成了巨大損失。多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)滑坡災(zāi)害的致災(zāi)機(jī)理、成因機(jī)理、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)以及防治處理等方面做了大量研宄并取得了豐碩的成果。由于滑坡進(jìn)入快速滑動(dòng)時(shí)，滑體內(nèi)部的變形破壞難以進(jìn)行觀測(cè)，且原位測(cè)試費(fèi)用也較高，而采用室內(nèi)滑坡模型實(shí)驗(yàn)卻可以有效地進(jìn)行觀測(cè)，滑坡模型試驗(yàn)作為地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)的一種類型，具有方便、操作性強(qiáng)、測(cè)定目標(biāo)多樣化等優(yōu)點(diǎn)，所以，滑坡模型實(shí)驗(yàn)對(duì)于滑坡工程學(xué)的基礎(chǔ)理論研宄和應(yīng)用研宄具有重要意義。
[0003]目前，傳統(tǒng)的滑坡模型試驗(yàn)系統(tǒng)一般由試驗(yàn)箱、坡體加載裝置和測(cè)量裝置組成，這類滑坡試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮囼?yàn)系統(tǒng)存在以下幾方面的不足:
[0004](I)大多數(shù)的滑坡模擬實(shí)驗(yàn)裝置采用邊坡傾斜角度固定不變的方式，靈活性不強(qiáng)，所得數(shù)據(jù)代表性性有限，不能很好地滿足實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮囼?yàn)要求。
[0005](2)滑坡按照介質(zhì)類型可分為巖質(zhì)滑坡與土質(zhì)滑坡，大多實(shí)驗(yàn)裝置具單一性，不能兼具測(cè)試土質(zhì)滑坡和巖質(zhì)滑坡的功能，而可做巖質(zhì)滑坡的實(shí)驗(yàn)裝置沒(méi)有考慮降雨對(duì)滑坡的影響。
[0006](3)常規(guī)測(cè)量裝置大多采用傳感器，因傳感器相對(duì)模型試驗(yàn)箱的尺寸較大，為減小傳感器的移動(dòng)對(duì)傳感器周圍的土體擾動(dòng)影響，需加大試驗(yàn)箱的尺寸，這樣使得試驗(yàn)裝置的體積較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的是提供一種克服上述缺陷的降雨誘發(fā)滑坡模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其邊坡角度(試驗(yàn)托板)可以任意調(diào)整，帶模擬降雨裝置且可做巖質(zhì)滑坡測(cè)試，滑坡推力及坡角可直接測(cè)讀。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種降雨誘發(fā)滑坡模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括試驗(yàn)箱，布置于試驗(yàn)箱中的滑坡測(cè)試裝置，置于試驗(yàn)箱上的雨水模擬裝置，置于試驗(yàn)箱下的集水裝置；
[0009]所述的試驗(yàn)箱包括試驗(yàn)箱底板、圍成箱形的試驗(yàn)箱側(cè)板和試驗(yàn)箱正面板，試驗(yàn)箱側(cè)板和試驗(yàn)箱底板上設(shè)有插槽，試驗(yàn)箱正面板插入試驗(yàn)箱側(cè)板和試驗(yàn)箱底板上的插槽中，試驗(yàn)箱正面板為透明鋼化玻璃，試驗(yàn)箱正面板下方的一側(cè)標(biāo)有角度刻度，試驗(yàn)箱底板上設(shè)有排水孔；
[0010]所述的滑坡測(cè)試裝置包括沿試驗(yàn)箱正面板寬度方向布置的試驗(yàn)托板，試驗(yàn)托板的一端鉸接于試驗(yàn)箱底板上，鉸接處與試驗(yàn)箱正面板的角度刻度中心對(duì)齊，另一端處于自由狀態(tài)，試驗(yàn)托板上設(shè)有排水孔；在試驗(yàn)托板與試驗(yàn)箱底板之間設(shè)置有壓力計(jì)，壓力計(jì)上端頂在試驗(yàn)托板下，下端通過(guò)調(diào)節(jié)絲桿安裝于試驗(yàn)箱底板上；在試驗(yàn)托板上沿傾斜方向布置有滑帶土槽，滑帶土槽上放置有滑坡體土樣盒，在滑坡體土樣盒與試驗(yàn)箱側(cè)板間連接有拉力計(jì);
[0011]所述的雨水模擬裝置包括噴水箱，位于噴水箱底部的雨水噴頭及噴頭開(kāi)關(guān)；
[0012]所述的集水裝置包括集水箱及出水龍頭。
[0013]一種降雨誘發(fā)滑坡模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在噴水箱、集水箱中分別布置有水位計(jì)。
[0014]一種降雨誘發(fā)滑坡模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在集水箱底部安裝有四個(gè)萬(wàn)向輪。
[0015]本發(fā)明的有益效果:1、滑坡試驗(yàn)箱的正面板采用透明的鋼化玻璃制作，鋼化玻璃正面板通過(guò)試驗(yàn)箱的兩側(cè)鋼面板和底部鋼面板之間設(shè)置的凹槽插入、取出，有利于觀察、記錄滑坡過(guò)程。2、通過(guò)調(diào)節(jié)壓力計(jì)連接絲扣，改變壓力計(jì)連接桿長(zhǎng)度，從而調(diào)節(jié)坡體高度，可測(cè)試在相同巖土條件下不同坡度、不同坡高的滑坡參數(shù)。3、滑坡體土樣盒、滑帶土槽內(nèi)可放入巖質(zhì)或土質(zhì)材料，可以實(shí)現(xiàn)巖質(zhì)滑坡或土質(zhì)滑坡的實(shí)驗(yàn)。4、通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)模擬雨量的大小，從而可以測(cè)試在不同降雨條件下滑坡參數(shù)。5、結(jié)構(gòu)緊湊、使用拆裝方便、堅(jiān)固耐用，模擬環(huán)境逼真，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性較高。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明試驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1.噴水箱，3.噴頭開(kāi)關(guān)，4.雨水噴頭，5.試驗(yàn)箱，6.角度刻度，7.滑坡體土樣盒，8.拉力計(jì)，9.定位螺栓，10.滑帶土槽，11.試驗(yàn)托板，12.試驗(yàn)托板排水孔，13.壓力計(jì)，14.壓力計(jì)鉸鏈，15.試驗(yàn)箱底板排水孔，16.試驗(yàn)托板鉸鏈，17.集水箱，19.出水龍頭，20.萬(wàn)向輪，51.試驗(yàn)箱側(cè)板，54.試驗(yàn)箱正面板。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明由雨水模擬裝置、試驗(yàn)箱、滑坡測(cè)試裝置、出水裝置四部分組成，所述雨水模擬裝置放在試驗(yàn)箱上面，試驗(yàn)箱內(nèi)安設(shè)有滑坡測(cè)試裝置，試驗(yàn)箱放在出水裝置上面。
[0021]所述雨水模擬裝置由噴水箱1、噴水箱水位計(jì)、噴頭開(kāi)關(guān)3、雨水噴頭4組成，噴水箱I用鋼化玻璃制作，噴水箱I中安裝有噴水箱水位計(jì)，噴水箱I底板正中安裝噴頭開(kāi)關(guān)3，噴頭開(kāi)關(guān)3下連接雨水噴頭4。通過(guò)噴水箱水位計(jì)可知水位高度，打開(kāi)噴頭開(kāi)關(guān)3接通雨水噴頭4實(shí)施噴水可模擬降雨過(guò)程，模擬滑坡的不同工況。
[0022]所述試驗(yàn)箱5在雨水模擬裝置下面，試驗(yàn)箱5三面?zhèn)劝?1由鋼板制作，試驗(yàn)箱5的正面板54用鋼化玻璃制作，鋼化玻璃的正面板54通過(guò)試驗(yàn)箱側(cè)板51和試驗(yàn)箱底部鋼面板之間設(shè)置的凹槽插入，這樣有利于實(shí)驗(yàn)操作和觀測(cè)實(shí)驗(yàn)情況，試驗(yàn)箱5的底板上開(kāi)有試驗(yàn)箱底板排水孔15，試驗(yàn)箱底板排水孔15可排走坡體滲水。試驗(yàn)箱5的正面板54標(biāo)有角度刻度6，角度刻度6刻在試驗(yàn)箱5的鋼化玻璃正面板54的左下角，通過(guò)角度刻度6可測(cè)得試驗(yàn)托板11與水平面的夾角即為坡體坡角。
[0023]所述的滑坡測(cè)試裝置由滑坡體土樣盒7、拉力計(jì)8、定位螺栓9、滑帶土槽10、試驗(yàn)托板11、試驗(yàn)托板排水孔12、壓力計(jì)13、壓力計(jì)鉸鏈14、試驗(yàn)托板鉸鏈16組成。
[0024]試驗(yàn)托板11 一端自由，另一端通過(guò)試驗(yàn)托板鉸鏈16和試驗(yàn)箱5的底板左端鉸接，試驗(yàn)托板11上開(kāi)有試驗(yàn)托板排水孔12。
[0025]所述的壓力計(jì)13通過(guò)壓力計(jì)鉸鏈14與試驗(yàn)箱6底板鉸鏈連接，壓力計(jì)13另一端可自由活動(dòng)并支撐在試驗(yàn)托板11下面，壓力計(jì)13下半部分由長(zhǎng)螺旋絲扣連接，通過(guò)旋轉(zhuǎn)絲扣可調(diào)節(jié)壓力計(jì)13兩端的距離，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑坡體高度和坡角。
[0026]所述的滑帶土槽10由鋼板制作，與試驗(yàn)托板11焊接在一起，滑帶土槽10內(nèi)可放巖質(zhì)或土質(zhì)材料。
[0027]所述的滑坡體土樣盒7放在滑帶土槽10上面，滑坡體土樣盒7內(nèi)可放入土質(zhì)材料或巖質(zhì)材料?；麦w土樣盒7與拉力計(jì)8連接，拉力計(jì)8與定位螺栓9連接，定位螺栓9與試驗(yàn)箱5側(cè)面板用螺絲連接，通過(guò)拉力計(jì)8可測(cè)讀滑坡體剩余下滑力的大小。在進(jìn)行模擬試驗(yàn)時(shí)，滑帶土槽10和滑坡體土樣盒7內(nèi)巖土體用于模擬滑坡床和滑坡體，巖土體性質(zhì)要滿足滑坡相關(guān)力學(xué)特性，使得模型試驗(yàn)更加符合實(shí)際情況。
[0028]所述的集水裝置放在試驗(yàn)箱5的下面，集水裝置由集水箱17、集水箱水位計(jì)、出水龍頭19、萬(wàn)向輪20組成。集水箱17用鋼板制作，集水箱17中安裝有集水箱水位計(jì)，出水龍頭19在集水箱17的最底端，通過(guò)集水箱水位計(jì)可直接測(cè)讀水位高度，打開(kāi)出水龍頭19可把收集水排走。4個(gè)萬(wàn)向輪20安裝在集水箱17的底部，使得實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搬運(yùn)方便。
[0029]總之，本發(fā)明可靈活調(diào)節(jié)坡體坡角、通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭模擬自然情況下的降雨情況對(duì)滑坡的影響，達(dá)到滑坡工程學(xué)的基礎(chǔ)理論研宄和應(yīng)用研宄，特別是對(duì)滑坡的各種破壞機(jī)制的研宄。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、使用拆裝方便、堅(jiān)固耐用，模擬環(huán)境逼真，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性較高。集多功能于一體，適用于地質(zhì)災(zāi)害教研工作者使用，值得推廣應(yīng)用。
[0030]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種降雨誘發(fā)滑坡模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是:包括試驗(yàn)箱，布置于試驗(yàn)箱中的滑坡測(cè)試裝置，置于試驗(yàn)箱上的雨水模擬裝置，置于試驗(yàn)箱下的集水裝置； 所述的試驗(yàn)箱包括試驗(yàn)箱底板、圍成箱形的試驗(yàn)箱側(cè)板和試驗(yàn)箱正面板，試驗(yàn)箱側(cè)板和試驗(yàn)箱底板上設(shè)有插槽，試驗(yàn)箱正面板插入試驗(yàn)箱側(cè)板和試驗(yàn)箱底板上的插槽中，試驗(yàn)箱正面板為透明鋼化玻璃，試驗(yàn)箱正面板下方的一側(cè)標(biāo)有角度刻度，試驗(yàn)箱底板上設(shè)有排水孔； 所述的滑坡測(cè)試裝置包括沿試驗(yàn)箱正面板寬度方向布置的試驗(yàn)托板，試驗(yàn)托板的一端鉸接于試驗(yàn)箱底板上，鉸接處與試驗(yàn)箱正面板的角度刻度中心對(duì)齊，另一端處于自由狀態(tài)，試驗(yàn)托板上設(shè)有排水孔；在試驗(yàn)托板與試驗(yàn)箱底板之間設(shè)置有壓力計(jì)，壓力計(jì)上端頂在試驗(yàn)托板下，下端通過(guò)調(diào)節(jié)絲桿安裝于試驗(yàn)箱底板上；在試驗(yàn)托板上沿傾斜方向布置有滑帶土槽，滑帶土槽上放置有滑坡體土樣盒，在滑坡體土樣盒與試驗(yàn)箱側(cè)板間連接有拉力計(jì)； 所述的雨水模擬裝置包括噴水箱，位于噴水箱底部的雨水噴頭及噴頭開(kāi)關(guān)； 所述的集水裝置包括集水箱及出水龍頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降雨誘發(fā)滑坡模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是:在噴水箱、集水箱中分別布置有水位計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降雨誘發(fā)滑坡模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是:在集水箱底部安裝有四個(gè)萬(wàn)向輪。
【專利摘要】本發(fā)明屬于地質(zhì)災(zāi)害模型試驗(yàn)系統(tǒng)，尤其涉及一種降雨誘發(fā)滑坡模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。本發(fā)明包括試驗(yàn)箱，布置于試驗(yàn)箱中的滑坡測(cè)試裝置，置于試驗(yàn)箱上的雨水模擬裝置，置于試驗(yàn)箱下的集水裝置。本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)模擬雨量的大小，從而可以測(cè)試在不同降雨條件下滑坡參數(shù)；結(jié)構(gòu)緊湊、使用拆裝方便、堅(jiān)固耐用，模擬環(huán)境逼真，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性較高。
【IPC分類】G09B23-40
【公開(kāi)號(hào)】CN104680913
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510133056
【發(fā)明人】陳飛
【申請(qǐng)人】江西理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年3月25日