[实用新型]滑坡模型试验用装置

说明书

技术领域

本实用新型属于地质灾害模型试验领域，具体涉及一种滑坡模型试验用装置。

背景技术

滑坡是仅次于地震的一大地质灾害，国内外学者采用不同的手段进行滑坡的研究，而 滑坡模型试验是研究滑坡的变形过程和变形机理的重要技术手段。这是因为滑坡模型试验 既能直观地观察到滑体在滑动过程中的运动特征，也能定量的获得滑坡的应力、应变、位 移等参数，可从定性和定量的角度阐明滑坡孕育的机制。

通过国内外学者长期对滑坡地质灾害研究发现，大部分滑坡的产生都是由于水位变动 或者降雨造成的。其原因是：1、水位变动和降雨能软化岩土体，岩土体物理力学参数降 低，抗滑能力下降；2、降雨能使滑体容重增加，下滑力也随之增加；3、水位变动和降雨 能产生静动水压力，使下滑力增加，抗滑力降低。因此，进行水位变动和降雨等诱发因素 对滑坡稳定性影响一直是滑坡研究非常重要的课题。

目前，滑坡模型试验可以同时考虑多种复杂因素及复杂边界条件，能非常直观地反映 滑坡发展变化全过程，这不仅能够更好地认识滑坡的规律，也能为有效的防治滑坡提供有 力科学依据。但现有的滑坡模型试验用装置均存在一定程度的局限或缺陷：

(1)现有的滑坡模型试验用装置自动化程度不高，需要试验人员不断地进行降雨强 度、库水位补排水调控，工作量大且降雨强度、水位难以精确控制，无法实现降雨和库水 位动态联合控制；降雨系统、库水位升降系统、供水系统、数据采集系统等多系统未采用 集成控制，操作繁琐，且效率低；

(2)由于模拟室内降雨和库水波动的试验过程用时较长，必定需要大量的补排水进 行实验，现有的滑坡模型试验用装置的用水没有合理化设计利用，不仅占用场地，而且造 成了水资源的浪费；

(3)现有的滑坡模型试验用装置的监测设备精度低、效率低；无法精确展现滑坡变 形过程中的应力场、温度场、位移场等多场演化特征；

(4)用现有的滑坡模型试验用装置进行滑坡模型试验不仅耗时，且精度不高，并且 试验用装置在自身功能实现的同时未考虑结构设计的优化。

因此，我们迫切需要一种能真实模拟降雨和库水位变化的滑坡模型试验用装置，以使 滑坡模型试验简单、准确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种滑坡模型试验用装置，该装置能用较短时间真实地模 拟现实水位变化及降雨强度，提高滑坡模型试验用装置的精度。

本实用新型所采用的技术方案是：一种滑坡模型试验用装置，包括滑坡模型、模型箱、 降雨系统、供水系统、水回收系统、库水位升降系统、滑坡模型外部数据采集设备、滑坡 模型内部数据采集设备，所述降雨系统、供水系统、库水位升降系统、滑坡模型外部数据 采集设备、滑坡模型内部数据采集设备与集成控制平台连接；

所述滑坡模型置于模型箱内；

所述滑坡模型包括滑床和位于滑床上的滑体；

所述降雨系统置于模型箱上方；所述供水系统置于降雨系统上方，为降雨系统和库水 位升降系统供水；所述水回收系统置于模型箱下方，用于收集降雨系统、库水位升降系统 排出的水；所述水回收系统通过供水管与供水系统连接；

所述库水位升降系统置于模型箱侧方，通过带过滤网的给排水孔与模型箱相连通；

所述滑坡模型外部数据采集设备置于库水位升降系统上方；所述滑坡模型内部数据采 集设备置于滑体内。

更进一步方案是，所述降雨系统包括与供水系统连接的雨水管和与雨水管连接的喷 头；所述雨水管上设有第一水泵和降雨电磁阀，第一水泵和降雨电磁阀通过集成控制平台 控制。

更进一步方案是，所述供水系统包括分别与雨水管、供水管连接的供水槽，所述供水 槽的进水口处设有与集成控制平台连接的供水电磁阀，该供水电磁阀位于供水管上；所述 供水管上还设有与集成控制平台连接的第二水泵。

更进一步方案是，所述库水位升降系统包括水箱、带进水电磁阀的进水管，进水管的 一端与供水系统的供水槽连接，进水管的另一端置于水箱内；所述水箱与带排水电磁阀的 出水管连接；所述水箱内设有水位器；水位器、进水电磁阀、排水电磁阀通过集成控制平 台控制。

更进一步方案是，水回收系统包括与库水位升降系统的出水管连接的集水槽。

更进一步方案是，所述滑坡模型外部数据采集设备包括红外热成像仪、三维激光扫描 仪、高速摄像机。