[实用新型]一种模拟土壤液化的监测预警实验装置

说明书

本实用新型涉及防灾减灾工程仪器技术领域，尤其涉及一种模拟土壤液化的监测预警实验装置，包括箱体、盖板、高压喷水模拟管道、振动模拟装置、滑坡监测装置，所述箱体呈中空顶部开口的方形结构；所述高压喷水模拟管道设置于所述箱体的土壤内，其上设有若干高压喷嘴；所述振动模拟装置为设置于所述箱体内腔底部的一个或相互平行的多个电磁振动台，其能够沿着水平方向或竖直方向振动；所述滑坡检测装置包括设置于所述盖板中部用于插入土壤内的液压伸缩杆、计算机终端和报警系统组成。本实用新型设计合理，可以直观地演示土壤液化的宏观现象和主要灾害特征，方便理解，可操作性强，演示成本低，展示效果好，并且可以多次重复循环使用，可重复性强。

技术领域

本发明涉及防灾减灾工程仪器技术领域，尤其涉及一种模拟土壤液化的监测预警实验装置。

背景技术

土壤液化是地震工程的一个术语，指在外力的作用下，原本是固态的土壤变成液态，或变成粘稠的流质。土壤液化主要出现在分布深度较浅，饱和的疏松细砂、粉土质砂或粘土，且其底部排水较差。通常在外力反覆震荡下（如地震），松散的土壤因受到压缩，内部空隙减小，导致空隙内水压升高，当水压升高至超过土壤内承受的外部压力时，加上水分不能从地底排出，就会产生土壤液化。

土壤液化为一类地盘破坏的方式。土壤液化主要发生在砂质土壤为主并且地下水位较高的区域，例如海岸地区、河水行经的冲积平原区或旧河道分布区等。这些区域常分布一些充满地下水而饱和的疏松砂土，由于它们本身的结构较弱，很容易因为外力而发生土壤结构的改变。

发生液化的土类主要有两种：砂土和粉土。因为他们的透水能力很弱，而且粘聚力也很弱。碎石、砾石、砾砂的渗透性好，抗剪强度也很高，很少发生液化。粘土和粉质粘土间有黏性亦不易液化。中、粗、砾砂也常发生液化，但比粉、细砂和粉土要少些。砾石虽透水性好，但如果地震动很强或上覆透水性很差的土层，也可能发生液化。

地震、波浪、车辆、机器振动、打桩以及爆破等都可能一起饱和砂土或粉土的液化，其中又以地震引起的大面积甚至深层的土体液化的危害性最大，它具有面广、危害重等特点，常能造成场地的整体性失稳。因此，近年来引起国内外工程界的普遍重视，对土壤液化导致的滑坡、地基沉陷等现象进行监测预警也具有十分重要的意义。

现有技术中对土壤液化的模拟监测预警装置较为少见，一般装置难以起到课堂演示效果，缺乏专业知识背景的人及土木工程类专业初学者往往也难以对土壤液化灾害的监测预警有直观的感受。

正是基于上述原因，本发明提供了一种模拟土壤液化的监测预警实验装置，能够突出展示土壤液化现象及其导致的滑坡、地基沉陷等灾害，可以对滑坡、地基沉陷等灾害进行监测预警，使用寿命长，实践性强。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种模拟土壤液化的监测预警实验装置，能够突出展示土壤液化现象及其导致的滑坡、地基沉陷等灾害，可以对滑坡、地基沉陷等灾害进行监测预警，使用寿命长，实践性强。

为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案为：

本发明公开了一种模拟土壤液化的监测预警实验装置，包括箱体、盖板、高压喷水模拟管道、振动模拟装置、滑坡监测装置，所述箱体呈中空顶部开口的方形结构，其内部盛有易于液化的土壤，其底部设有支撑底座，所述盖板设置于其开口处；所述高压喷水模拟管道设置于所述箱体的土壤内，所述高压喷水模拟管道与外部的供水管路连通，其上设有若干高压喷嘴；所述振动模拟装置为设置于所述箱体内腔底部的一个或相互平行的多个电磁振动台，其能够沿着水平方向或竖直方向振动；所述滑坡监测装置包括设置于所述盖板中部用于插入土壤内的液压伸缩杆、计算机终端和报警系统组成。

所述液压伸缩杆的底部呈锥形结构，其顶部与液压缸的输出端相连驱动其能够沿着竖直方向移动。