[實(shí)用新型]滑坡模型試驗(yàn)用裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620045171.0
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN205333622U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚福林;胡新麗;張玉明;潘以恒;何春燦;章涵;王強(qiáng);周昌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01J5/00;G01B11/16
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于地質(zhì)災(zāi)害模型試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種滑坡模型試驗(yàn)用裝置。

背景技術(shù)

滑坡是僅次于地震的一大地質(zhì)災(zāi)害，國內(nèi)外學(xué)者采用不同的手段進(jìn)行滑坡的研究，而 滑坡模型試驗(yàn)是研究滑坡的變形過程和變形機(jī)理的重要技術(shù)手段。這是因?yàn)榛履Ｐ驮囼?yàn) 既能直觀地觀察到滑體在滑動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)特征，也能定量的獲得滑坡的應(yīng)力、應(yīng)變、位 移等參數(shù)，可從定性和定量的角度闡明滑坡孕育的機(jī)制。

通過國內(nèi)外學(xué)者長期對滑坡地質(zhì)災(zāi)害研究發(fā)現(xiàn)，大部分滑坡的產(chǎn)生都是由于水位變動(dòng) 或者降雨造成的。其原因是：1、水位變動(dòng)和降雨能軟化巖土體，巖土體物理力學(xué)參數(shù)降 低，抗滑能力下降；2、降雨能使滑體容重增加，下滑力也隨之增加；3、水位變動(dòng)和降雨 能產(chǎn)生靜動(dòng)水壓力，使下滑力增加，抗滑力降低。因此，進(jìn)行水位變動(dòng)和降雨等誘發(fā)因素 對滑坡穩(wěn)定性影響一直是滑坡研究非常重要的課題。

目前，滑坡模型試驗(yàn)可以同時(shí)考慮多種復(fù)雜因素及復(fù)雜邊界條件，能非常直觀地反映 滑坡發(fā)展變化全過程，這不僅能夠更好地認(rèn)識(shí)滑坡的規(guī)律，也能為有效的防治滑坡提供有 力科學(xué)依據(jù)。但現(xiàn)有的滑坡模型試驗(yàn)用裝置均存在一定程度的局限或缺陷：

(1)現(xiàn)有的滑坡模型試驗(yàn)用裝置自動(dòng)化程度不高，需要試驗(yàn)人員不斷地進(jìn)行降雨強(qiáng) 度、庫水位補(bǔ)排水調(diào)控，工作量大且降雨強(qiáng)度、水位難以精確控制，無法實(shí)現(xiàn)降雨和庫水 位動(dòng)態(tài)聯(lián)合控制；降雨系統(tǒng)、庫水位升降系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等多系統(tǒng)未采用 集成控制，操作繁瑣，且效率低；

(2)由于模擬室內(nèi)降雨和庫水波動(dòng)的試驗(yàn)過程用時(shí)較長，必定需要大量的補(bǔ)排水進(jìn) 行實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有的滑坡模型試驗(yàn)用裝置的用水沒有合理化設(shè)計(jì)利用，不僅占用場地，而且造 成了水資源的浪費(fèi)；

(3)現(xiàn)有的滑坡模型試驗(yàn)用裝置的監(jiān)測設(shè)備精度低、效率低；無法精確展現(xiàn)滑坡變 形過程中的應(yīng)力場、溫度場、位移場等多場演化特征；

(4)用現(xiàn)有的滑坡模型試驗(yàn)用裝置進(jìn)行滑坡模型試驗(yàn)不僅耗時(shí)，且精度不高，并且 試驗(yàn)用裝置在自身功能實(shí)現(xiàn)的同時(shí)未考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。

因此，我們迫切需要一種能真實(shí)模擬降雨和庫水位變化的滑坡模型試驗(yàn)用裝置，以使 滑坡模型試驗(yàn)簡單、準(zhǔn)確。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種滑坡模型試驗(yàn)用裝置，該裝置能用較短時(shí)間真實(shí)地模 擬現(xiàn)實(shí)水位變化及降雨強(qiáng)度，提高滑坡模型試驗(yàn)用裝置的精度。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種滑坡模型試驗(yàn)用裝置，包括滑坡模型、模型箱、 降雨系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、水回收系統(tǒng)、庫水位升降系統(tǒng)、滑坡模型外部數(shù)據(jù)采集設(shè)備、滑坡 模型內(nèi)部數(shù)據(jù)采集設(shè)備，所述降雨系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、庫水位升降系統(tǒng)、滑坡模型外部數(shù)據(jù) 采集設(shè)備、滑坡模型內(nèi)部數(shù)據(jù)采集設(shè)備與集成控制平臺(tái)連接；

所述滑坡模型置于模型箱內(nèi)；

所述滑坡模型包括滑床和位于滑床上的滑體；

所述降雨系統(tǒng)置于模型箱上方；所述供水系統(tǒng)置于降雨系統(tǒng)上方，為降雨系統(tǒng)和庫水 位升降系統(tǒng)供水；所述水回收系統(tǒng)置于模型箱下方，用于收集降雨系統(tǒng)、庫水位升降系統(tǒng) 排出的水；所述水回收系統(tǒng)通過供水管與供水系統(tǒng)連接；

所述庫水位升降系統(tǒng)置于模型箱側(cè)方，通過帶過濾網(wǎng)的給排水孔與模型箱相連通；

所述滑坡模型外部數(shù)據(jù)采集設(shè)備置于庫水位升降系統(tǒng)上方；所述滑坡模型內(nèi)部數(shù)據(jù)采 集設(shè)備置于滑體內(nèi)。

更進(jìn)一步方案是，所述降雨系統(tǒng)包括與供水系統(tǒng)連接的雨水管和與雨水管連接的噴 頭；所述雨水管上設(shè)有第一水泵和降雨電磁閥，第一水泵和降雨電磁閥通過集成控制平臺(tái) 控制。

更進(jìn)一步方案是，所述供水系統(tǒng)包括分別與雨水管、供水管連接的供水槽，所述供水 槽的進(jìn)水口處設(shè)有與集成控制平臺(tái)連接的供水電磁閥，該供水電磁閥位于供水管上；所述 供水管上還設(shè)有與集成控制平臺(tái)連接的第二水泵。

更進(jìn)一步方案是，所述庫水位升降系統(tǒng)包括水箱、帶進(jìn)水電磁閥的進(jìn)水管，進(jìn)水管的 一端與供水系統(tǒng)的供水槽連接，進(jìn)水管的另一端置于水箱內(nèi)；所述水箱與帶排水電磁閥的 出水管連接；所述水箱內(nèi)設(shè)有水位器；水位器、進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥通過集成控制平 臺(tái)控制。

更進(jìn)一步方案是，水回收系統(tǒng)包括與庫水位升降系統(tǒng)的出水管連接的集水槽。

更進(jìn)一步方案是，所述滑坡模型外部數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括紅外熱成像儀、三維激光掃描 儀、高速攝像機(jī)。