[发明专利]降雨诱发边坡位移的模拟实验机构

说明书

本发明公开了一种降雨诱发边坡位移的模拟实验机构，包括箱体、设置在箱体内部的边坡模型和内部位移测量机构以及设置在箱体顶部的喷水机构和表面位移测量机构，边坡模型和箱体的内壁贴合，喷水机构用于模拟降雨，表面位移测量机构用于测量边坡模型的表面监测点位移，内部位移测量机构用于测量边坡模型的内部监测点位移。本发明设计的表面位移测量机构和内部位移测量机构分别测量边坡模型的表面和内部位移，并且能够将位移转移到横杆和量杆的位移上，通过标尺直接读数，测量简单快速，适用于需要记录多次多组数据的模拟实验中。

技术领域

本发明涉及工程地质技术领域，尤其涉及一种降雨诱发边坡位移的模拟实验机构。

背景技术

边坡稳定性是指边坡岩、土体在一定坡高和坡角条件下的稳定程度。自然或人工边坡，在重力、水压力、振动力、降雨以及其他诱发因素的作用下，可能发生滑动或崩塌破坏，造成自然灾害。大规模的边坡破坏能引起交通中断、建筑物倒塌、江河堵塞、水库淤填，给人民的生命财产带来巨大损失。

研究边坡稳定性的目的，在于预测边坡的失稳时间、规模，以及危害程度，以便事先采取防治措施，减轻地质灾害。另外，对于人工设计的边坡，要求设计达到安全、经济的目的，也需要预测其稳定性。

边坡位移时间序列是用于评价边坡稳定性的一个重要直观观测量，因此在边坡监测系统中边坡位移实时监测是一个重要的监测项目，现有技术中采用测量边坡表面和内部监测点坐标的方式来测量边坡位移，这种方式虽然快速有效，但是无法应用于模拟实验中，因此需要设计一种能够直观测量边坡模型表面和内部位移的模拟实验机构。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种降雨诱发边坡位移的模拟实验机构，具有直观测量边坡表面和内部位移的功能。

为实现上述目的，本发明采用了一种技术方案：一种降雨诱发边坡位移的模拟实验机构，所述降雨诱发边坡位移的模拟实验机构包括箱体、设置在所述箱体内部的边坡模型和内部位移测量机构以及设置在所述箱体顶部的喷水机构和表面位移测量机构；

所述箱体为带有内部空间的立方体结构，由四个侧板和底板构成；

所述边坡模型的一个侧面为坡面，以模拟边坡的坡面，顶面为平面，另三个侧面和底面均与所述箱体的内部贴合；

所述喷水机构包括喷水支架和安装在所述喷水支架上的喷水管，所述喷水管通过连接供水机构来模拟降雨喷洒到所述边坡模型上；

所述表面位移测量机构包括设置在所述箱体顶部的大滑轨、安装在所述大滑轨上的滑座、在所述滑座的顶部设置的与所述大滑轨平行的小滑轨、安装在所述小滑轨上并与之垂直的横杆、安装在所述横杆底部并向所述箱体的内部延伸的挡板；所述挡板的底端与所述边坡模型的坡面接触，并设其为表面位移监测点；实验中所述挡板的位移反映为所述横杆在所述小滑轨上的位移，进而测量出所述表面位移监测点的位移；

所述内部位移测量机构包括从所述边坡模型的底部插入其内部的量杆、与所述量杆顶端连接的拉绳、与所述拉绳连接且设于所述箱体侧板外部的铅锤；所述量杆的底端设为内部位移监测点，实验中所述量杆底端的位移通过所述拉绳传递至所述铅锤，进而通过所述铅锤的位移测量出所述内部位移监测点的位移；所述量杆的底端设有若干个均匀环形阵列分布的受力板，以增加各方向的受力面积。

进一步地，所述喷水支架上设有与所述喷水管匹配的穿孔，所述喷水管的两端分别穿过两个喷水支架的穿孔进行安装，且悬空于所述箱体的顶部；所述喷水管的底部开有多个喷水孔，通过所述喷水孔喷水。

进一步地，在所述小滑轨的一侧设置有表面位移测量标尺，用于读取所述横杆的位移。

进一步地，在所述箱体的侧板外部固定有圆筒，且使得所述铅锤位于所述圆筒中，且在所述圆筒的表面设有内部位移测量标尺，用于读取所述铅锤的位移。