降雨诱发边坡位移的模拟实验机构制造技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
降雨诱发边坡位移的模拟实验机构
本专利技术涉及工程地质
，尤其涉及一种降雨诱发边坡位移的模拟实验机构。
技术介绍
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。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术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，本专利技术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。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，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，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。进一步地，在所述圆筒的顶部设有滑轮，所述拉绳绕过所述滑轮连接到所述铅锤，以保持所述铅锤在所述圆筒的中心移动且与所述圆筒的内壁无摩擦。进一步地，所述箱体侧板设有通孔以供所述拉绳穿过。进一步地，所述滑座上还设有贯通其中的螺孔和安装于所述螺孔内的固定螺丝。进一步地，在所述横杆一侧的滑座顶部安装第一光电传感器，所述第一光电传感器的发射端对准所述横杆以测量其位移。进一步地，在所述箱体的侧板外部上安装第二光电传感器，所述第二光电传感器的发射端对准所述铅锤以测量其位移。本专利技术的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术设计表面位移测量机构和内部位移测量机构分别测量边坡表面和内部位移，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。附图说明图1为本专利技术的实施例一中降雨诱发边坡位移的模拟实验机构的结构示意图；图2为本专利技术的实施例一中降雨诱发边坡位移的模拟实验机构的俯视图；图3为本专利技术的实施例一中降雨诱发边坡位移的模拟实验机构的剖视图；图4为本专利技术的实施例一中降雨诱发边坡位移的模拟实验机构中边坡模型的剖视图；图5为本专利技术的实施例一中降雨诱发边坡位移的模拟实验机构的受力板与量杆的连接结构示意图；图6为本专利技术的实施例一中降雨诱发边坡位移的模拟实验机构的滑座的结构图；图7为本专利技术的实施例一中降雨诱发边坡位移的模拟实验机构的横杆与挡板的连接结构示意图；图8为本专利技术的实施例一中降雨诱发边坡位移的模拟实验机构的滑轮的结构示意图；图9为本专利技术的实施例一中降雨诱发边坡位移的模拟实验机构的模拟实验示意图；图10为本专利技术的实施例二中降雨诱发边坡位移的模拟实验机构的俯视图；图11为本专利技术的实施例二中降雨诱发边坡位移的模拟实验机构的剖视图。图中：1-箱体，2-边坡模型，3-喷水支架，4-喷水管，5-大滑轨，6-滑座，7-小滑轨，8-横杆，9-挡板，10-表面位移测量标尺，11-量杆，12-拉绳，13-铅锤，14-圆筒，15-受力板，16-内部位移测量标尺，17-内部位移测量机构，18-喷水机构，19-表面位移测量机构，20-排水孔，21-喷水孔，22-通孔，23-螺孔，24-固定螺丝，25-穿孔，26-滑轮，27-接头，28-供水机构，29-水泵，30-信号接收器/处理器，31-第一光电传感器，32-第二光电传感器。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。实施例一如图1-9所示，本专利技术的实施例提供了一种降雨诱发边坡位移的模拟实验机构，包括用于模拟实验的箱体1，设置在所述箱体1内部的边坡模型2和内部位移测量机构17，设置在所述箱体1顶部的喷水机构18和表面位移测量机构19。所述箱体1采用防水材料，一方面避免水的渗漏，另一方面延长使用寿命，优选的，所述箱体1采用玻璃钢。优选的，所述箱体1为带有内部空间的立方体结构。更优选的，所述箱体1是由四个侧板和底板构成的长方体盒体结构，四个侧板相互连接围成一个长方体框体结构，底板固连于该长方体框体的底面，顶部开口。所述箱体1的一侧板的底部应开有排水孔20(图1中以右侧板为例)，所述排水孔20用于排出所述箱体1内部的水，也可通过塞子堵塞，以模拟边坡排水条件和涉水条件。如图4所示，所述边坡模型2采用现有的技术和方法进行制作，可以预先制作完成后放入所述箱体1内，也可以直接在所述箱体1内制作。所述边坡模型2与箱体1固定连接，并与所述箱体1的内壁贴合，所述边坡模型2的一侧面(例如，图1中以右面为例)为坡面，以模拟边坡的坡面，底面和其余三个侧面(例如，图1中的左面、前面、后面)均与所述箱体1之间没有间隙，顶面为平面。所述喷水机构18通过喷水来模拟降雨，包括喷水支架3和喷水管4，其中所述喷水支架3的底部固定安装在所述箱体1的顶部，优选的，所述喷水支架3的数量为两个，且在所述箱体1的顶部对称分布。所述喷水支架3上设有与所述喷水管4匹配的穿孔25，所述喷水管4的两端分别穿过两个喷水支架3的穿孔25进行安装，且悬空于所述箱体1的顶部，所述喷水管4的底部开有多个喷水孔21(因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降雨诱发边坡位移的模拟实验机构，其特征在于：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。...

【技术特征摘要】
1.一种降雨诱发边坡位移的模拟实验机构，其特征在于：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。2.根据权利要求1所述的降雨诱发边坡位移的模拟实验机构，其特征在于：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...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄磊，唐辉明，申培武，鲁莎，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北,42