滑坡监测实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种滑坡监测实验装置，包括：箱体、升降机构、推进机构、压力传感器、位移传感器、第一声发射传感器、用于插入到目标滑体中的第一管状构件。该装置构造简单，操作简便，整体稳定性好，箱体与地面的倾斜角可调以实现实验工况的灵活设计，力学加载系统可以模拟推移式滑坡的变形演化过程。此外，启动降雨系统可以模拟降雨型滑坡的灾变过程。另外，也可以同时启用力学加载系统和降雨系统，进行推移式滑坡和降雨型滑坡的耦合致灾实验，后续可以研究滑动速度、速度加载模式、降雨强度、降雨时间、斜坡倾角等各种实验条件及其不同组合对滑坡发展过程的影响，通过多种传感器输出的实验数据，探究耦合致灾机理。

Experimental device for landslide monitoring

【技术实现步骤摘要】
滑坡监测实验装置
本技术涉及监测
，尤其涉及一种滑坡监测实验装置。
技术介绍
滑坡是频繁发生的自然灾害之一，分布广泛，危害巨大，每年都在我国造成严重的人员伤亡和经济损失。滑坡监测是避免伤亡和损失的有力手段，识别、分析危险情况后，及时发出预警，通知民众疏散，保护重大基础设施。目前，比较常见的滑坡监测技术有：大地测量方法、岩土技术方法、地球物理方法、遥感监测等。然而，现有的滑坡监测技术，只能获取到大地表面变形，而且比较容易受到气象条件、植被覆盖等因素的影响，数据处理难度较大，成本往往也比较高。因此，如何更好地为滑坡现场的监测预警提供支撑成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此，本技术的第一目的在于提出一种滑坡监测实验装置，该装置构造简单，操作简便，整体稳定性好，箱体与地面的倾斜角可调以实现实验工况的灵活设计，力学加载系统可以模拟推移式滑坡的变形演化过程。此外，启动降雨系统可以模拟降雨型滑坡的灾变过程。另外，也可以同时启用力学加载系统和降雨系统，进行推移式滑坡和降雨型滑坡的耦合致灾实验，后续可以研究滑动速度、速度加载模式、降雨强度、降雨时间、斜坡倾角等各种实验条件及其不同组合对滑坡发展过程的影响，通过多种传感器输出的实验数据，探究耦合致灾机理。在推移和降雨的双重作用下，研究声学-力学-运动学-水文参量之间的关系，结合滑坡体的实时变形破坏状态，确定关键监测参数和预警阈值。为了实现上述目的，本技术第一方面实施例的滑坡监测实验装置，包括：箱体、升降机构、推进机构、压力传感器、位移传感器、第一声发射传感器、用于插入到目标滑体中的第一管状构件；其中，所述箱体包括底板，所述底板用于堆积土体以形成所述预设形状的目标滑体；所述升降机构设置在靠近所述箱体的前端处，所述升降机构的上端与所述底板下方铰接，所述升降机构用于调整所述箱体与地面的倾斜角度；所述推进机构设置在靠近所述箱体的前端处且与所述箱体间隔预设距离，所述推进机构用于对所述目标滑体施加平行于箱体底面的推力；所述压力传感器设置在所述推进机构的推进端，用于检测所述推进机构施加给所述目标滑体的推力；所述位移传感器设置在所述推进机构上，用于检测所述推进机构推动所述目标滑体时产生的位移；所述第一声发射传感器设置在所述第一管状构件上远离所述目标滑体的一端，用于检测所述目标滑体在滑坡过程中的第一声发射信号。进一步地，所述滑坡监测实验装置还包括：第二声发射传感器、用于插入到目标滑体中的第二管状构件；所述第一管状构件和所述第二管状构件的材质不同，所述第一管状构件和所述第二管状构件的规格相同；所述第二声发射传感器设置在所述第二管状构件上远离所述目标滑体的一端，用于检测所述目标滑体在滑坡过程中的第二声发射信号。进一步地，所述滑坡监测实验装置还包括：用于插入到目标滑体中的测斜管；所述第一管状构件和/或所述第二管状构件在所述测斜管中。进一步地，所述滑坡监测实验装置还包括：喷洒机构、多个水分传感器；所述喷洒机构设置在所述箱体的上方，所述喷洒机构用于向所述目标滑体喷水；所述多个水分传感器分别设置在所述目标滑体中不同位置，所述多个水分传感器分别用于检测所述目标滑体渗水后的不同位置处的水分情况。进一步地，所述水分传感器包括以下传感器中的一种或多种：孔隙水压力传感器、含水量传感器、吸力传感器。进一步地，所述推进机构包括驱动组件和板状结构；所述驱动组件用于驱动所述板状结构与所述目标滑体贴合，并对所述目标滑体施加平行于箱体底面的推力。进一步地，所述驱动组件为千斤顶。进一步地，所述升降机构为两个，两个所述升降机构分别设置在所述箱体的左右两侧。进一步地，所述升降机构为丝杆升降机。进一步地，所述箱体还包括设置在所述底板上的立体框架，所述立体框架的左右两侧分别设置有透明件。本实施例提供的滑坡监测实验装置，包括：箱体、升降机构、推进机构、压力传感器、位移传感器、第一声发射传感器、用于插入到目标滑体中的第一管状构件。其中，所述箱体包括底板，所述底板用于堆积土体以形成所述预设形状的目标滑体；所述升降机构设置在靠近所述箱体的前端处，所述升降机构的上端与所述底板下方铰接，所述升降机构用于调整所述箱体与地面的倾斜角度；所述推进机构设置在靠近所述箱体的前端处且与所述箱体间隔预设距离，所述推进机构用于对所述目标滑体施加平行于箱体底面的推力；所述压力传感器设置在所述推进机构的推进端，用于检测所述推进机构施加给所述目标滑体的推力；所述位移传感器设置在所述推进机构上，用于检测所述推进机构推动所述目标滑体时产生的位移；所述第一声发射传感器设置在所述第一管状构件上远离所述目标滑体的一端，用于检测所述目标滑体在滑坡过程中的第一声发射信号。该装置构造简单，操作简便，整体稳定性好，箱体与地面的倾斜角可调以实现实验工况的灵活设计，力学加载系统可以模拟推移式滑坡的变形演化过程。此外，启动降雨系统可以模拟降雨型滑坡的灾变过程。另外，也可以同时启用力学加载系统和降雨系统，进行推移式滑坡和降雨型滑坡的耦合致灾实验，后续可以研究滑动速度、速度加载模式、降雨强度、降雨时间、斜坡倾角等各种实验条件及其不同组合对滑坡发展过程的影响，通过多种传感器输出的实验数据，探究耦合致灾机理。在推移和降雨的双重作用下，研究声学参数-力学参数-运动学参数-水文参数之间的关系，结合滑坡体的实时变形破坏状态，确定关键监测参数和预警阈值。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，图1为根据本技术一个实施例的滑坡监测实验装置的结构示意图；图2为实验加载过程中推力随时间变化曲线、位移随时间变化曲线；图3为实验过程中的振铃计数随时间变化曲线；图4为实验过程中的声发射信号的能量随时间变化曲线；图5为振铃计数和滑动速度的关系图；图6为推力和滑动加速度的关系图；图7为位移、振铃计数积分、能量积分的关系图；图8为位移、振铃计数的关系图。附图标记：箱体:1；底板:2；升降机构:3；支撑部:4；推进机构:5；粗钢板：6；斜撑：7；第一管状构件：8；第二管状构件：9；测斜管：10；压力传感器：11；位移传感器：12；第一声发射传感器：13；第二声发射传感器：14；孔隙水压力传感器：15；含水量传感器：16；吸力传感器：17；喷洒机构：18；目标滑体：19；地面：20。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滑坡监测实验装置，其特征在于，包括：箱体、升降机构、推进机构、压力传感器、位移传感器、第一声发射传感器、用于插入到目标滑体中的第一管状构件；/n其中，所述箱体包括底板，所述底板用于堆积土体以形成预设形状的目标滑体；所述升降机构设置在靠近所述箱体的前端处，所述升降机构的上端与所述底板下方铰接，所述升降机构用于调整所述箱体与地面的倾斜角度；/n所述推进机构设置在靠近所述箱体的前端处且与所述箱体间隔预设距离，所述推进机构用于对所述目标滑体施加平行于箱体底面的推力；/n所述压力传感器设置在所述推进机构的推进端，用于检测所述推进机构施加给所述目标滑体的推力；/n所述位移传感器设置在所述推进机构上，用于检测所述推进机构推动所述目标滑体时产生的位移；/n所述第一声发射传感器设置在所述第一管状构件上远离所述目标滑体的一端，用于检测所述目标滑体在滑坡过程中的第一声发射信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种滑坡监测实验装置，其特征在于，包括：箱体、升降机构、推进机构、压力传感器、位移传感器、第一声发射传感器、用于插入到目标滑体中的第一管状构件；
其中，所述箱体包括底板，所述底板用于堆积土体以形成预设形状的目标滑体；所述升降机构设置在靠近所述箱体的前端处，所述升降机构的上端与所述底板下方铰接，所述升降机构用于调整所述箱体与地面的倾斜角度；
所述推进机构设置在靠近所述箱体的前端处且与所述箱体间隔预设距离，所述推进机构用于对所述目标滑体施加平行于箱体底面的推力；
所述压力传感器设置在所述推进机构的推进端，用于检测所述推进机构施加给所述目标滑体的推力；
所述位移传感器设置在所述推进机构上，用于检测所述推进机构推动所述目标滑体时产生的位移；
所述第一声发射传感器设置在所述第一管状构件上远离所述目标滑体的一端，用于检测所述目标滑体在滑坡过程中的第一声发射信号。


2.如权利要求1所述的滑坡监测实验装置，其特征在于，还包括：第二声发射传感器、用于插入到目标滑体中的第二管状构件；
所述第一管状构件和所述第二管状构件的材质不同，所述第一管状构件和所述第二管状构件的规格相同；
所述第二声发射传感器设置在所述第二管状构件上远离所述目标滑体的一端，用于检测所述目标滑体在滑坡过程中的第二声发射信号。


3.如权利要求2所述的滑坡监测实验装置，其特征在于，还包括：用于插入到目标滑体中的测...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓李政，袁宏永，陈涛，陈建国，苏国锋，付明，陈涛，周玉立，闫拴，
申请(专利权)人：清华大学，清华大学合肥公共安全研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11