一种降雨滑坡模型试验系统技术方案

本发明专利技术涉及一种降雨滑坡模型试验系统，包含底座、支撑于底座上且具有一收纳腔室的试验箱、支撑于底座上的加固机构、支撑于加固机构上的上支架、以及施压机构；还包含有喷洒装置，所述收纳腔室内容置有试验土，所述试验箱包含第一压板，所述施压机构用于沿侧向推动所述第一压板对试验土施加压力，所述喷洒装置用于向所述试验土洒水以模拟降雨场景；所述试验土和试验箱分别构成为透明结构。通过配置透明结构的试验土和试验箱，通过施压机构使得试验土模拟实际土壤的内部压力，通过喷洒装置模拟降雨场景，以使得能够观测到试验土内部的位移情况。

【技术实现步骤摘要】
一种降雨滑坡模型试验系统
本专利技术涉属于岩土工程模型试验领域，具体涉及一种降雨滑坡模型试验系统。
技术介绍
我国是滑坡灾害最严重的国家之一，据统计，降雨是诱发滑坡的主要因素之一，降雨作用对边坡影响的研究，目前常采用室内边坡模型试验和现场边坡试验等方法，其中室内边坡模型试验通常用自然界的岩土体来模拟边坡，在降雨导致滑坡的过程中，无法直接观测到滑坡体内部应力场、位移场的变化情况。基于此，专利技术人提出了本申请。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供的一种降雨滑坡模型试验系统，配置透明结构的试验土和试验箱，通过施压机构使得试验土模拟实际土壤的内部压力，通过喷洒装置模拟降雨场景，以使得能够观测到试验土内部的位移情况。第一方面，本专利技术提供一种降雨滑坡模型试验系统，其包含底座、支撑于底座上且具有一收纳腔室的试验箱、支撑于底座上的加固机构、支撑于加固机构上的上支架、以及施压机构；还包含有喷洒装置，所述收纳腔室内容置有试验土，所述试验箱包含第一压板，所述施压机构用于沿侧向推动所述第一压板对试验土施加压力，所述喷洒装置用于向所述试验土洒水以模拟降雨场景；所述试验土和试验箱分别构成为透明结构。较佳地，所述包含有光源装置、拍摄装置和数据采集装置；所述试验土和试验箱分别构成为透明结构，所述光源装置包含有激光源和滤镜，所述滤镜将激光源的光线转成面光源并投射至试验土上，所述拍摄装置用于拍摄喷洒装置洒水过程中试验土的位移变化，所述数据采集装置包含配置于实验土内部的位移传感器、压力传感器以及渗压计；所述位移传感器、压力传感器、渗压计以及拍摄装置分别电信号连接于计算机。较佳地，所述加固机构包含：第一框架，支撑于底座上，包含多个第一支撑柱，所述第一支撑柱以长度方向平行于竖向或正交于竖向的一方延伸的方式围拢、以支撑于所述试验箱的外周侧；及第二框架，支撑于底座上，包含多个第二支撑柱；所述第二支撑柱以长度方向平行于竖向或正交于竖向的另一方延伸的方式围拢、以支撑于所述第一框架的外周侧；所述第一框架上开设有观测口，所述拍摄装置对应于所述观测口的方位设置、以获取试验土的位移变化。较佳地，所述试验土由熔融石英砂和蔗糖溶液配置而成；所述熔融石英砂的颗粒直径0.5-5mm、所述蔗糖溶液浓度为每100ml纯净水溶解有198-205g蔗糖、以使所述试验土的折射率在1.333-1.504之间。较佳地，所述洒水装置包含有用于支撑于上支架上且具有多个洒水口的多个洒水管，各所述洒水管分别连通水源并配置有压力泵以调整洒水压力，其中，各所述洒水管能够配置有控制水流通过会截断水流的洒水开关。较佳地，所述洒水装置或各所述洒水管以能够转动的方式支撑于上支架上、以调整洒水角度。较佳地，包含注水装置和排水装置；所述排水装置具有设置于试验土下侧以向下排出渗流的水的排水口；所述注水装置连通水源、且包含有多个出水口，各所述出水口沿上下方向间隔配置对不同深度处的试验土进行注水、以改变不同深度的试验土的湿度。较佳地，各所述出水口和排水口能够连接有导水管并埋入所述试验土内部，注水装置上用于分别连通所述出水口和排水口的水管上分别配置有流量开关，各所述流量开关用于调节各出水口和排水口的出水量。第二方面，本专利技术提供的降雨滑坡模型试验系统，能够被执行下述步骤：在试验箱内填入试验土，其中，所述试验土的坡度为10°～35°；通过压力泵或洒水开关打开洒水口、并通过压力泵调节洒水压力；通过所述位移传感器、压力传感器以及渗压计获取不同位置处的试验土的位移量数据、试验土内部的压力数据、以及试验土的渗水压力数据，并通过电信号将位移量数据、压力数据以及渗水压力数据传输到计算机中进行数据分析；通过摄像装置，获取试验土的位移变化图像，并通过电信号将图像传输到计算机中进行图像分析；通过计算机对位移量数据、压力数据、渗水压力数据以及图像进行分析。第三方面，本专利技术提供的降雨滑坡模型试验系统，能够被执行下述步骤：在试验箱内填入试验土，其中，所述试验土的坡度为10°～35°；打开出水口和排水口的流量开关以通过出水口在试验土内部注入水流、并通过排水口实现试验土中的水的渗流；通过压力泵或洒水开关打开洒水口、并通过压力泵调节洒水压力；通过所述位移传感器、压力传感器以及渗压计获取不同位置处的试验土的位移量数据、试验土内部的压力数据、以及试验土的渗水压力数据，并通过电信号将位移量数据、压力数据以及渗水压力数据传输到计算机中进行数据分析；通过摄像装置，获取试验土的位移变化图像，并通过电信号将图像传输到计算机中进行图像分析；通过计算机对位移量数据、压力数据、渗水压力数据以及图像进行分析。通过采用上述技术方案，本专利技术可以取得以下技术效果。1、本专利技术提供的一种降雨滑坡模型试验系统，配置透明结构的试验土和试验箱，通过施压机构使得试验土模拟实际土壤的内部压力，通过喷洒装置模拟降雨场景，以使得能够观测到试验土内部的位移情况。2、本专利技术提供的一种降雨滑坡模型试验系统，包含有光源装置、拍摄装置和数据采集装置；光源装置包含有激光源和滤镜，所述滤镜将激光源的光线转成面光源并投射至试验土上，所述拍摄装置用于拍摄喷洒装置洒水过程中试验土的位移变化，所述数据采集装置包含配置于实验土内部的位移传感器、压力传感器以及渗压计；所述位移传感器、压力传感器、渗压计以及拍摄装置分别电信号连接于计算机；通过设置有拍摄装置配合透明的试验箱和试验土，能够观测到试验土内部的位移变化。附图说明图1和图2绘制了本专利技术的降雨滑坡模型试验系统从不同发侧向上观察的示意图。图3绘制了本专利技术的洒水管的示意图。图4绘制了本专利技术的试验箱、底座和加固机构从上侧(即沿竖向由上往下)观察的示意图。图5绘制了本专利技术的降雨滑坡模型试验系统从上侧观察的示意图。图6绘制了本专利技术的上支架从上侧观察的示意图。图7绘制了本专利技术的上支架从侧向上观察的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上端”、“下端”、“上段”、“下段”、“上侧”、“下侧”、“中间”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降雨滑坡模型试验系统，包含底座、支撑于底座上且具有一收纳腔室的试验箱、支撑于底座上的加固机构、支撑于加固机构上的上支架、以及施压机构；其特征在于，还包含有喷洒装置，所述收纳腔室内容置有试验土，所述试验箱包含第一压板，所述施压机构用于沿侧向推动所述第一压板对试验土施加压力，所述喷洒装置用于向所述试验土洒水以模拟降雨场景；所述试验土和试验箱分别构成为透明结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种降雨滑坡模型试验系统，包含底座、支撑于底座上且具有一收纳腔室的试验箱、支撑于底座上的加固机构、支撑于加固机构上的上支架、以及施压机构；其特征在于，还包含有喷洒装置，所述收纳腔室内容置有试验土，所述试验箱包含第一压板，所述施压机构用于沿侧向推动所述第一压板对试验土施加压力，所述喷洒装置用于向所述试验土洒水以模拟降雨场景；所述试验土和试验箱分别构成为透明结构。


2.根据权利要求1所述的一种降雨滑坡模型试验系统，其特征在于，包含有光源装置、拍摄装置和数据采集装置；所述光源装置包含有激光源和滤镜，所述滤镜将激光源的光线转成面光源并投射至试验土上，所述拍摄装置用于拍摄喷洒装置洒水过程中试验土的位移变化，所述数据采集装置包含配置于实验土内部的位移传感器、压力传感器以及渗压计；所述位移传感器、压力传感器、渗压计以及拍摄装置分别电信号连接于计算机。


3.根据权利要求2所述的一种降雨滑坡模型试验系统，其特征在于，所述加固机构包含：
第一框架，支撑于底座上，包含多个第一支撑柱，所述第一支撑柱以长度方向平行于竖向或正交于竖向的一方延伸的方式围拢、以支撑于所述试验箱的外周侧；及
第二框架，支撑于底座上，包含多个第二支撑柱；所述第二支撑柱以长度方向平行于竖向或正交于竖向的另一方延伸的方式围拢、以支撑于所述第一框架的外周侧；
所述第一框架上开设有观测口，所述拍摄装置对应于所述观测口的方位设置、以获取试验土的位移变化。


4.根据权利要求3所述的一种降雨滑坡模型试验系统，其特征在于，所述试验土由熔融石英砂和蔗糖溶液配置而成；
所述熔融石英砂的颗粒直径0.5-5mm、所述蔗糖溶液浓度为每100ml纯净水溶解有198-205g蔗糖、以使所述试验土的折射率在1.333-1.504之间。


5.根据权利要求4所述的一种降雨滑坡模型试验系统，其特征在于，所述洒水装置包含有用于支撑于上支架上且具有多个洒水口的多个洒水管，各所述洒水管分别连通水源并配置有压力泵以调整洒水压力，其中，各所述洒水管能够配置有控制水流通过会截断水流的洒水开关。


6.根据权利要求5所述的一种降雨滑坡模型试验系统，其特征在于，所述洒水装置或各所述洒水管以能够转动的方式...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘纪峰，黄启林，张会芝，陈勇，陈孝国，杨悦，黄凌君，
申请(专利权)人：三明学院，
类型：发明
国别省市：福建;35