[发明专利]一种基于电阻率层析成像法的古滑坡复活模拟装置及方法

说明书

本发明涉及地质灾害模拟技术领域，公开了一种基于电阻率层析成像法的古滑坡复活模拟装置及方法，该装置包括：模型箱；古滑坡模型，古滑坡模型包括基座、滑床、滑带和滑体，基座与模型箱的内壁固定连接、且顶部形成有倾斜面，滑床安装在倾斜面上，滑带铺设在滑床上，滑体铺设在滑带上，滑体内埋设有多个位移传感器、土压力传感器、孔隙水压力传感器和土壤水分传感器；人工降雨系统；电阻率成像系统，电阻率成像系统包括电阻率测定设备、多个电极和绝缘板；摄像系统；以及数据处理系统。本发明提供的一种基于电阻率层析成像法的古滑坡复活模拟装置及方法，能够更好地监测滑坡复活过程中的水分迁移和渗流规律。

技术领域

本发明涉及地质灾害模拟技术领域，具体为一种基于电阻率层析成像法的古滑坡复活模拟装置及方法。

背景技术

古滑坡是斜坡长期演化的产物，其形成的平缓地形往往是人类活动的重要场所。随着近年来人类工程活动和极端天气不断加剧，古滑坡复活灾害造成的人员伤亡和经济损失日益严重。降雨是导致古滑坡复活的重要因素，常用降雨强度推算滑坡失稳的可能性，但是降雨如何渗入滑坡内部往往被忽视，掌握水在滑坡形成过程中的渗透演化规律对于认识滑坡成因机理和滑坡防治具有重要的意义。

室内滑坡物理模型试验是揭示降雨作用导致古滑坡复活的机理和一般规律的一种重要方法，在以往的滑坡物理模型试验中，一般采用传感器量测、取样分析等方法来探测雨水在滑体中的渗流规律，但是这些方法均为点状监测，布设的位置和数量都会影响监测结果，甚至有可能错过滑坡破坏过程中的重要指标变化，总体上监测范围有限、结果离散性大、可靠性差，且不能满足三维、无损、实时的量测需求，严重制约着对降雨条件下古滑坡复活的雨水渗流变化过程的认识。

电阻率层析成像法为滑坡物理模型试验中三维、无损、实时量测需求提供了新的解决思路。采用电阻率层析成像法来探测地下水在土壤中的渗流规律已经在地下水污染修复等方面得到很好的应用，但在地质灾害领域应用还比较少。因此基于电阻率层析成像法发展一套适用于室内物理模型试验的古滑坡复活过程模拟装置和方法，用来监测滑坡复活过程中的水分迁移和渗流规律，对于研究古滑坡复活机理具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电阻率层析成像法的古滑坡复活模拟装置及方法，使其能够更好地监测滑坡复活过程中的水分迁移和渗流规律。

根据本发明的第一个方面，提供一种基于电阻率层析成像法的古滑坡复活模拟装置，包括：

模型箱，所述模型箱的顶部敞口设置；

古滑坡模型，所述古滑坡模型设置在所述模型箱内，所述古滑坡模型包括基座、滑床、滑带和滑体，所述基座与所述模型箱的内壁固定连接、且顶部形成有倾斜面，所述滑床安装在所述倾斜面上，所述滑带铺设在所述滑床上，所述滑体铺设在所述滑带上，所述滑体内埋设有多个位移传感器、土压力传感器、孔隙水压力传感器和土壤水分传感器；

人工降雨系统，所述人工降雨系统用于向所述古滑坡模型进行降雨作业；

电阻率成像系统，所述电阻率成像系统包括电阻率测定设备、多个电极和绝缘板，多个所述电极间隔布置在所述滑床的底部；

摄像系统，所述摄像系统用于实时拍摄记录所述古滑坡模型的复活变形破坏过程；

数据处理系统，所述数据处理系统与所述位移传感器、所述土压力传感器、所述孔隙水压力传感器、所述土壤水分传感器和所述电阻率成像系统均电连接。

进一步地，所述模型箱包括底板和箱体骨架，所述底板的底部安装有多个带刹车功能的脚轮，所述箱体骨架固定设置在所述底板上，所述箱体骨架上安装有多块钢化玻璃，所述箱体骨架的底部的一侧安装有第一流量计，所述第一流量计靠近所述倾斜面的下端，所述第一流量计与所述数据处理系统电连接。

进一步地，所述基座由砖和水泥砌成。