[发明专利]一种边坡地下水渗流场模型试验系统

说明书

本发明提供一种边坡地下水渗流场模型试验系统，涉及地质灾害模拟试验装置技术领域；边坡地下水渗流场模型试验系统包括：试验箱、模拟降雨装置、集水井和滑坡监测装置；试验箱的内部设置有模拟滑床和模拟滑坡体；模拟滑床设置在试验箱的底部；模拟滑坡体倾斜设置在模拟滑床的顶部；模拟滑坡体较低的一侧设置有挡板；模拟降雨装置设置在试验箱的顶部；集水井竖直设置在模拟滑坡体的内部；滑坡监测装置包括设置在模拟滑坡体内部的水位应力监测模块、光纤应变传感器和压力盒；压力盒设置在挡板与试验箱的内侧壁之间，能够模拟集水井在抽水作用下对滑坡体稳定性的影响，进而研究集水井在滑坡治理中的可行性及有效性，并指导工程实践。

技术领域

本发明涉及地质灾害模拟试验装置技术领域，尤其涉及一种边坡地下水渗流场模型试验系统。

背景技术

滑坡是一种常见的地质灾害，形成滑坡的条件是多种多样的，其影响因素也非常复杂，暴雨和地震是诱发滑坡的主要自然因素；另外，伴随着工程建设和各种人类活动的增加，不断发生人为因素诱发滑坡的事件。目前，滑坡治理工程措施以抗滑桩、挡土墙、锚杆锚索、削坡压脚等工程为主，其工程量大、治理成本高、治理周期长。

通过对滑坡形成机理、破坏原理和相关统计数据的分析，发现80％～90％的滑坡都是由于水的作用导致的。水是诱导滑坡产生最主要的影响因素，也是最难定量研究的因素。通过地下排水洞、排水孔、支撑盲沟等疏排地下水、提高滑体和滑带的岩土强度参数、削减下滑力，提高滑坡稳定性，是一种行之有效的治理手段，已被越来越多的工程所采用。

现有的地下排水措施得不到广泛推广，主要是对滑坡体渗流场的研究不够深入，对集水井等地下排水措施在滑坡治理中的效果得不到明确。

发明内容

本发明旨在提出一种边坡地下水渗流场模型试验系统，便于研究集水井的抽水作用对滑坡体稳定性的影响。

本发明提供一种边坡地下水渗流场模型试验系统，包括：试验箱、模拟降雨装置、集水井和滑坡监测装置；

所述试验箱的内部设置有模拟滑床和模拟滑坡体；所述模拟滑床设置在所述试验箱的底部；所述模拟滑坡体倾斜设置在所述模拟滑床的顶部；所述模拟滑坡体较低的一侧设置有挡板；

所述模拟降雨装置设置在所述试验箱的顶部，用于将模拟雨水喷淋至所述模拟滑坡体的上表面；

所述集水井竖直设置在所述模拟滑坡体的内部，用于收集所述模拟滑坡体中的水；

所述滑坡监测装置包括设置在所述模拟滑坡体内部的水位应力监测模块、光纤应变传感器和压力盒；所述水位应力监测模块包括湿度传感器和应力传感器，分别用于监测所述模拟滑坡体内部的水位和应力值；所述光纤应变传感器用于监测所述模拟滑坡体内的应变值；所述压力盒设置在所述挡板与所述试验箱的内侧壁之间，用于监测所述模拟滑坡体的下滑推力。

在一些优选地实施例中，所述模拟滑坡体包括泥岩块石层和砂岩块石层；所述泥岩块石层倾斜设置在所述模拟滑床的上表面；所述砂岩块石层倾斜设置在所述泥岩块石层的上表面；

在一些优选地实施例中，所述砂岩块石层的顶部设置有GPS监测墩，用于监测所述砂岩块石层表面的位移值。

在一些优选地实施例中，所述集水井的内部设置有水位计，用于监测所述集水井内部的水位值。

在一些优选地实施例中，所述模拟降雨装置包括S型弯管、增压泵和流量计；所述S型弯管悬挂设置在所述试验箱的顶部，所述S型弯管的底部设置有喷淋孔；所述增压泵的出水口与所述S型弯管连通，所述增压泵的进水口与所述流量计连通。