降雨誘發滑坡模擬實驗系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于地質災害模型試驗系統，尤其涉及一種降雨誘發滑坡模擬實驗系統。
【背景技術】
[0002]我國是地質災害多發國家，災害種類多、分布范圍廣、災情嚴重，每年因地質災害造成的損失近百億元，其中滑坡災害占70%，特別是降雨造成滑坡的危害尤其嚴重，給人民生命財產和國民經濟建設造成了巨大損失。多年來，國內外對滑坡災害的致災機理、成因機理、預測預報以及防治處理等方面做了大量研宄并取得了豐碩的成果。由于滑坡進入快速滑動時，滑體內部的變形破壞難以進行觀測，且原位測試費用也較高，而采用室內滑坡模型實驗卻可以有效地進行觀測，滑坡模型試驗作為地質力學模型試驗的一種類型，具有方便、操作性強、測定目標多樣化等優點，所以，滑坡模型實驗對于滑坡工程學的基礎理論研宄和應用研宄具有重要意義。
[0003]目前，傳統的滑坡模型試驗系統一般由試驗箱、坡體加載裝置和測量裝置組成，這類滑坡試驗模型試驗系統存在以下幾方面的不足:
[0004](1)大多數的滑坡模擬實驗裝置采用邊坡傾斜角度固定不變的方式，靈活性不強，所得數據代表性性有限，不能很好地滿足實驗目的和試驗要求。
[0005](2)滑坡按照介質類型可分為巖質滑坡與土質滑坡，大多實驗裝置具單一性，不能兼具測試土質滑坡和巖質滑坡的功能，而可做巖質滑坡的實驗裝置沒有考慮降雨對滑坡的影響。
[0006](3)常規測量裝置大多采用傳感器，因傳感器相對模型試驗箱的尺寸較大，為減小傳感器的移動對傳感器周圍的土體擾動影響，需加大試驗箱的尺寸，這樣使得試驗裝置的體積較大。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型目的是提供一種克服上述缺陷的降雨誘發滑坡模擬實驗系統，其邊坡角度(試驗托板)可以任意調整，帶模擬降雨裝置且可做巖質滑坡測試，滑坡推力及坡角可直接測讀。
[0008]為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種降雨誘發滑坡模擬實驗系統，包括試驗箱，布置于試驗箱中的滑坡測試裝置，置于試驗箱上的雨水模擬裝置，置于試驗箱下的集水裝置；
[0009]所述的試驗箱包括試驗箱底板、圍成箱形的試驗箱側板和試驗箱正面板，試驗箱側板和試驗箱底板上設有插槽，試驗箱正面板插入試驗箱側板和試驗箱底板上的插槽中，試驗箱正面板為透明鋼化玻璃，試驗箱正面板下方的一側標有角度刻度，試驗箱底板上設有排水孔；
[0010]所述的滑坡測試裝置包括沿試驗箱正面板寬度方向布置的試驗托板，試驗托板的一端鉸接于試驗箱底板上，鉸接處與試驗箱正面板的角度刻度中心對齊，另一端處于自由狀態，試驗托板上設有排水孔；在試驗托板與試驗箱底板之間設置有壓力計，壓力計上端頂在試驗托板下，下端通過調節絲桿安裝于試驗箱底板上；在試驗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箱側板間連接有拉力計;
[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關；
[0012]所述的集水裝置包括集水箱及出水龍頭。
[0013]一種降雨誘發滑坡模擬實驗系統，在噴水箱、集水箱中分別布置有水位計。
[0014]一種降雨誘發滑坡模擬實驗系統，在集水箱底部安裝有四個萬向輪。
[0015]本實用新型的有益效果:1、滑坡試驗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試驗箱的兩側鋼面板和底部鋼面板之間設置的凹槽插入、取出，有利于觀察、記錄滑坡過程。2、通過調節壓力計連接絲扣，改變壓力計連接桿長度，從而調節坡體高度，可測試在相同巖土條件下不同坡度、不同坡高的滑坡參數。3、滑坡體土樣盒、滑帶土槽內可放入巖質或土質材料，可以實現巖質滑坡或土質滑坡的實驗。4、通過調節噴頭開關調節模擬雨量的大小，從而可以測試在不同降雨條件下滑坡參數。5、結構緊湊、使用拆裝方便、堅固耐用，模擬環境逼真，所得實驗數據可靠性較高。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型結構示意圖。
[0017]圖2是本實用新型試驗箱的結構示意圖。
[0018]圖中:1.噴水箱，3.噴頭開關，4.雨水噴頭，5.試驗箱，6.角度刻度，7.滑坡體土樣盒，8.拉力計，9.定位螺栓，10.滑帶土槽，11.試驗托板，12.試驗托板排水孔，13.壓力計，14.壓力計鉸鏈，15.試驗箱底板排水孔，16.試驗托板鉸鏈，17.集水箱，19.出水龍頭，20.萬向輪，51.試驗箱側板，54.試驗箱正面板。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0020]如圖1所示，本實用新型由雨水模擬裝置、試驗箱、滑坡測試裝置、出水裝置四部分組成，所述雨水模擬裝置放在試驗箱上面，試驗箱內安設有滑坡測試裝置，試驗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、噴頭開關3、雨水噴頭4組成，噴水箱1用鋼化玻璃制作，噴水箱1中安裝有噴水箱水位計，噴水箱1底板正中安裝噴頭開關3，噴頭開關3下連接雨水噴頭4。通過噴水箱水位計可知水位高度，打開噴頭開關3接通雨水噴頭4實施噴水可模擬降雨過程，模擬滑坡的不同工況。
[0022]所述試驗箱5在雨水模擬裝置下面，試驗箱5三面側板51由鋼板制作，試驗箱5的正面板54用鋼化玻璃制作，鋼化玻璃的正面板54通過試驗箱側板51和試驗箱底部鋼面板之間設置的凹槽插入，這樣有利于實驗操作和觀測實驗情況，試驗箱5的底板上開有試驗箱底板排水孔15，試驗箱底板排水孔15可排走坡體滲水。試驗箱5的正面板54標有角度刻度6，角度刻度6刻在試驗箱5的鋼化玻璃正面板54的左下角，通過角度刻度6可測得試驗托板11與水平面的夾角即為坡體坡角。
[0023]所述的滑坡測試裝置由滑坡體土樣盒7、拉力計8、定位螺栓9、滑帶土槽10、試驗托板11、試驗托板排水孔12、壓力計13、壓力計鉸鏈14、試驗托板鉸鏈16組成。
[0024]試驗托板11 一端自由，另一端通過試驗托板鉸鏈16和試驗箱5的底板左端鉸接，試驗托板11上開有試驗托板排水孔12。
[0025]所述的壓力計13通過壓力計鉸鏈14與試驗箱6底板鉸鏈連接，壓力計13另一端可自由活動并支撐在試驗托板11下面，壓力計13下半部分由長螺旋絲扣連接，通過旋轉絲扣可調節壓力計13兩端的距離，從而實現調節滑坡體高度和坡角。
[0026]所述的滑帶土槽10由鋼板制作，與試驗托板11焊接在一起，滑帶土槽10內可放巖質或土質材料。
[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內可放入土質材料或巖質材料。滑坡體土樣盒7與拉力計8連接，拉力計8與定位螺栓9連接，定位螺栓9與試驗箱5側面板用螺絲連接，通過拉力計8可測讀滑坡體剩余下滑力的大小。在進行模擬試驗時，滑帶土槽10和滑坡體土樣盒7內巖土體用于模擬滑坡床和滑坡體，巖土體性質要滿足滑坡相關力學特性，使得模型試驗更加符合實際情況。
[0028]所述的集水裝置放在試驗箱5的下面，集水裝置由集水箱17、集水箱水位計、出水龍頭19、萬向輪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，出水龍頭19在集水箱17的最底端，通過集水箱水位計可直接測讀水位高度，打開出水龍頭19可把收集水排走。4個萬向輪20安裝在集水箱17的底部，使得實驗系統搬運方便。
[0029]總之，本實用新型可靈活調節坡體坡角、通過調節噴頭模擬自然情況下的降雨情況對滑坡的影響，達到滑坡工程學的基礎理論研宄和應用研宄，特別是對滑坡的各種破壞機制的研宄。本實用新型結構緊湊、使用拆裝方便、堅固耐用，模擬環境逼真，所得實驗數據可靠性較高。集多功能于一體，適用于地質災害教研工作者使用，值得推廣應用。
[0030]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種降雨誘發滑坡模擬實驗系統，其特征是:包括試驗箱，布置于試驗箱中的滑坡測試裝置，置于試驗箱上的雨水模擬裝置，置于試驗箱下的集水裝置； 所述的試驗箱包括試驗箱底板、圍成箱形的試驗箱側板和試驗箱正面板，試驗箱側板和試驗箱底板上設有插槽，試驗箱正面板插入試驗箱側板和試驗箱底板上的插槽中，試驗箱正面板為透明鋼化玻璃，試驗箱正面板下方的一側標有角度刻度，試驗箱底板上設有排水孔； 所述的滑坡測試裝置包括沿試驗箱正面板寬度方向布置的試驗托板，試驗托板的一端鉸接于試驗箱底板上，鉸接處與試驗箱正面板的角度刻度中心對齊，另一端處于自由狀態，試驗托板上設有排水孔；在試驗托板與試驗箱底板之間設置有壓力計，壓力計上端頂在試驗托板下，下端通過調節絲桿安裝于試驗箱底板上；在試驗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箱側板間連接有拉力計； 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關； 所述的集水裝置包括集水箱及出水龍頭。
2.根據權利要求1所述的一種降雨誘發滑坡模擬實驗系統，其特征是:在噴水箱、集水箱中分別布置有水位計。
3.根據權利要求1所述的一種降雨誘發滑坡模擬實驗系統，其特征是:在集水箱底部安裝有四個萬向輪。
【專利摘要】本實用新型屬于地質災害模型試驗系統，尤其涉及一種降雨誘發滑坡模擬實驗系統。本實用新型包括試驗箱，布置于試驗箱中的滑坡測試裝置，置于試驗箱上的雨水模擬裝置，置于試驗箱下的集水裝置。本實用新型通過調節噴頭開關調節模擬雨量的大小，從而可以測試在不同降雨條件下滑坡參數；結構緊湊、使用拆裝方便、堅固耐用，模擬環境逼真，所得實驗數據可靠性較高。
【IPC分類】G09B23-40
【公開號】CN204480572
【申請號】CN201520171587
【發明人】陳飛
【申請人】江西理工大學
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月25日