[发明专利]滑坡内外部位移和含水量模拟试验测量装置及方法

说明书

本发明提供了一种滑坡内外部位移和含水量模拟试验测量装置及方法，属于滑坡土体数据测量技术领域。其技术方案为：一种滑坡内外部位移和含水量模拟试验测量装置，包括设有控制器的有机玻璃试验箱，设置在所述有机玻璃试验箱顶部的支撑架和喷水机构，在所述支撑架上设置探头部分。本发明的有益效果为：本发明解决了土体滑坡时位移测量的难题，探头部分可在横向和竖向范围内任意移动，测得滑坡表面和靠近表面的内部任意点的位移量，具有较高的灵活性和较好的操作性，避免了对滑坡模型的干扰，是在滑坡表面变形监测中应用的创新；能够精确测量滑坡土体内外部位移和含水量的装置，从而反映不同降雨条件下滑坡土体的内部位移量和含水量。

技术领域

本发明涉及滑坡土体数据测量技术领域，尤其涉及一种滑坡内外部位移和含水量模拟试验测量装置。

背景技术

在我国发生的各类自然灾害中，滑坡已成为仅次于地震的第二大地质灾害。大量滑坡实例表明，降雨是触发滑坡、泥石流、山洪等严重地质灾害的主要诱因。随着雨水的渗入，地下水位抬升，滑坡土体饱和度逐渐增加，孔隙水压力明显上升，对应的基质吸力不断降低，进而引起土体及潜在破裂面抗剪强度下降，当降雨强度和持时达到一定程度时，便会导致滑坡失稳。

滑坡模型试验研究具有边界条件多样、操作简便、重现性强等优点，已成为降雨诱发滑坡机理研究的常用手段。目前，现有研究在工程实例中滑坡土体位移，在滑坡中下部布置直径为80-150mm的孔，埋设仪器进行监测，缺点是孔大，会大大影响模拟实验的效果，在模拟实验中，由于土体已按比例进行缩放，若将监测仪器埋入测点进行测量，不仅影响土体整体刚度，也影响渗流和渗流路径，对实验结果的可靠性造成剧烈影响；利用光栅进行滑坡位移测量，则会有成本上的大大增加。因此一种能够从外部悬挂进行位移测量，既避免对土体刚度和渗流造成影响，也尽量降低成本和操作难度，得到准确的实验数据的模拟试验测量装置显得尤为重要。

如何解决上述技术问题为本发明面临的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滑坡内外部位移和含水量模拟试验测量装置及方法。

本发明是通过如下措施实现的：一种滑坡内外部位移和含水量模拟试验测量装置，包括设有控制器的有机玻璃试验箱，设置在所述有机玻璃试验箱顶部的支撑架和喷水机构，其中，在所述支撑架上设置探头部分，所述探头部分由一端连接在于所述支撑架的倾斜杆上的摆杆一，与所述摆动杆一另一端转动连接的摆杆二，分别设置在所述摆杆一和所述摆杆二上的位移传感器一和位移传感器二，将所述支撑架与所述摆杆二活动连接的倾斜角测量结构，以及设置在所述摆杆二自由端部的定位元件，所述定位元件上设有水量传感器；所述位移传感器一、位移传感器二和水量传感器的输出端通过信号线连接于所述控制器的控制端。

作为本发明的一种滑坡内外部位移和含水量模拟试验测量装置进一步的优化方案，其特征在于，所述倾斜角测量结构包括设置在所述有机玻璃试验箱外侧面的减速电机，中心转轴与所述减速电机输出轴同轴的旋转限位盘，位于所述旋转限位盘一侧，设置在所述限位转盘的中心转轴上的旋转件，位于所述旋转件一侧的齿轮组件，跨接在所述旋转件和所述齿轮组件之间的连动件。

作为本发明的一种滑坡内外部位移和含水量模拟试验测量装置进一步的优化方案，所述旋转限位盘的圆周上设置环形套，所述环形套的内侧面等间距开设若干个限位槽口。

作为本发明的一种滑坡内外部位移和含水量模拟试验测量装置进一步的优化方案，所述旋转件包括旋转板，分别铰接在所述旋转板两端的限位棘爪，所述限位棘爪的自由端部与所述限位槽口相配合，以及连接在所述旋转板一侧面上的主动齿轮。

作为本发明的一种滑坡内外部位移和含水量模拟试验测量装置进一步的优化方案，所述连动件包括一端铰接在所述旋转限位盘的中心转轴上的联动杆，连接在所述联动杆上的弓形导向件，所述弓形导向件的内侧面上均匀开设置若干个齿槽；所述联动杆驱动杆与所述摆杆二连接；