測(cè)量降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡影響的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及邊坡測(cè)量領(lǐng)域，特別涉及一種測(cè)量降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡影響的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家，尤其是在西南西北地區(qū)，因?yàn)樘厥獾牡刭|(zhì)條件和環(huán)境條件，其中最主要的因素為水和邊坡土體類型，水以及邊坡土體的粘性對(duì)邊坡的穩(wěn)定性具有重要的影響，粘性土體其水理性質(zhì)不良，在水的作用下抗剪強(qiáng)度低，且延展性較好，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性影響大。雨水對(duì)邊坡的沖刷作用使邊坡節(jié)理裂隙發(fā)育擴(kuò)大，破壞邊坡的完整性，而且會(huì)軟化粘性土體，使其抗剪強(qiáng)度進(jìn)一步降低，同時(shí)增加了邊坡地下水水壓力，使邊坡穩(wěn)定性降低。
[0003]現(xiàn)有的邊坡模擬試驗(yàn)裝置一般只考慮了降雨條件的影響，沒(méi)有考慮降雨量和土體類型對(duì)邊坡變形破壞的影響。
[0004]公開(kāi)于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡影響的裝置，從而克服現(xiàn)有的邊坡模擬試驗(yàn)裝置一般只考慮了降雨條件的影響，沒(méi)有考慮降雨量和土體類型對(duì)邊坡變形破壞的影響的缺點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種測(cè)量降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡影響的裝置，包括:邊坡模擬裝置，其包括:多個(gè)土體容腔，用于裝載不同的待測(cè)土體；以及多個(gè)排水箱，所述多個(gè)排水箱與所述多個(gè)土體容腔之間通過(guò)附有土工布的網(wǎng)格擋板連通；降雨模擬裝置，其設(shè)于所述邊坡模擬裝置的上方；以及數(shù)據(jù)采集裝置，其包括:孔隙水壓力計(jì)、土壤水分傳感器、多點(diǎn)位移計(jì)、數(shù)據(jù)采集器以及電腦終端；所述孔隙水壓力計(jì)、所述土壤水分傳感器以及多點(diǎn)位移計(jì)插設(shè)于所述待測(cè)土體內(nèi)，且分別與所述數(shù)據(jù)采集器連接，所述數(shù)據(jù)采集器與所述電腦終端連接。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述降雨模擬裝置包括設(shè)于所述多個(gè)土體容腔上方的噴頭、與所述噴頭連接的升降管以及設(shè)于所述升降管上的控制閥。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述土體容腔的側(cè)壁為玻璃板。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供一種測(cè)量降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡影響的方法，從而克服現(xiàn)有的邊坡模擬試驗(yàn)裝置一般只考慮了降雨條件的影響，沒(méi)有考慮降雨量和土體類型對(duì)邊坡變形破壞的影響的缺點(diǎn)。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種測(cè)量降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡影響的方法，采用上述的裝置，具體如下:1)將待測(cè)的不同的土體模型分別置于多個(gè)土體容腔內(nèi)，將孔隙水壓力計(jì)、土壤水分傳感器以及多點(diǎn)位移計(jì)插分別設(shè)于所述不同的土體模型內(nèi)；2)通過(guò)所述土壤水分傳感器和所述孔隙水壓力計(jì)分別采集不同的土體模型的第一土體含水率、第一空隙水壓力；3)采用降雨模擬裝置對(duì)所述不同的土體模型降雨；4)采集所述不同的土體模型的第二土體含水率、第二空隙水壓力以及采用所述多點(diǎn)位移計(jì)采集土體位移；5)將第一、第二土體含水率相比較，將第一、第二空隙水壓力相比較，并結(jié)合土體位移分析所述不同的土體模型的降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡的影響。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明中的裝置和方法，能觀測(cè)到不同土體在相同的降雨量的情況下的不同邊坡變形和同一土體在不同的降雨量的邊坡變形情況，為分析不同土體和降雨量對(duì)邊坡變形的影響提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡作用的裝置示意圖。
[0013]圖2是根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)格擋板示意圖。
[0014]主要附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0015]1- 土體容腔，2-排水箱，3-網(wǎng)格擋板，4-升降管，5-控制閥，6_噴頭。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0017]除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0018]如圖1至圖2所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的一種測(cè)量降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡影響的裝置，包括:邊坡模擬裝置、降雨模擬裝置以及數(shù)據(jù)采集裝置；邊坡模擬裝置包括多個(gè)土體容腔I以及多個(gè)排水箱2，土體容腔I的側(cè)壁為玻璃板，方便觀測(cè)；多個(gè)土體容腔I用于裝載不同的待測(cè)土體，多個(gè)排水箱2與多個(gè)土體容腔I之間通過(guò)附有土工布的網(wǎng)格擋板3連通，模擬土體內(nèi)部的自動(dòng)排水；降雨模擬裝置設(shè)于邊坡模擬裝置的上方，更為具體地，降雨模擬裝置包括設(shè)于多個(gè)土體容腔I上方的多個(gè)噴頭6、與噴頭6連接的升降管4以及設(shè)于升降管4上的控制閥5，采用控制閥5控制噴頭6噴水模擬下雨的降雨量；數(shù)據(jù)采集裝置包括:孔隙水壓力計(jì)、土壤水分傳感器、多點(diǎn)位移計(jì)、數(shù)據(jù)采集器以及電腦終端；孔隙水壓力計(jì)、土壤水分傳感器以及多點(diǎn)位移計(jì)插設(shè)于待測(cè)土體內(nèi)，且分別與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器與電腦終端連接。通過(guò)孔隙水壓力計(jì)、土壤水分傳感器、多點(diǎn)位移計(jì)采集數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器傳輸?shù)诫娔X終端進(jìn)行獲取以進(jìn)行對(duì)應(yīng)的分析。
[0019]下面，結(jié)合上述裝置，示出測(cè)量降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡影響的方法的詳細(xì)步驟，具體如下:
[0020](I)將待測(cè)的不同的土體模型分別置于多個(gè)土體容腔I內(nèi)，將孔隙水壓力計(jì)、土壤水分傳感器以及多點(diǎn)位移計(jì)插分別設(shè)于不同的土體模型內(nèi)；
[0021 ] 該不同的土體模型為不同土質(zhì)的土體。
[0022](2)通過(guò)土壤水分傳感器和孔隙水壓力計(jì)分別采集不同的土體模型的第一土體含水率、第一空隙水壓力；
[0023]收取不同的土體的初始數(shù)據(jù)，以方便與降雨后的土體進(jìn)行分析。
[0024](3)采用降雨模擬裝置對(duì)不同的土體模型降雨；
[0025]即由控制閥控制相同的降雨量以及相同的高度對(duì)不同的土體模型進(jìn)行模擬降雨。
[0026](4)采集不同的土體模型的第二土體含水率、第二空隙水壓力以及采用多點(diǎn)位移計(jì)采集土體位移；
[0027](5)將不同的土體模型第一、第二土體含水率相比較，將不同的土體模型第一、第二空隙水壓力相比較，并結(jié)合土體位移分析不同的土體模型的降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡的影響。
[0028]在該實(shí)施例中，還可通過(guò)控制閥控制噴頭對(duì)同一土體進(jìn)行不同降雨量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出同一土體的降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡的影響。
[0029]本發(fā)明中的裝置和方法，能觀測(cè)到不同土體在相同的降雨量的情況下的不同邊坡變形和同一土體在不同的降雨量的邊坡變形情況，為分析不同土體和降雨量對(duì)邊坡變形的影響提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
[0030]前述對(duì)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說(shuō)明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開(kāi)的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書(shū)及其等同形式所限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種測(cè)量降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡影響的裝置，其特征在于，包括: 邊坡模擬裝置，其包括: 多個(gè)土體容腔，用于裝載不同的待測(cè)土體；以及 多個(gè)排水箱，所述多個(gè)排水箱與所述多個(gè)土體容腔之間通過(guò)附有土工布的網(wǎng)格擋板連通； 降雨模擬裝置，其設(shè)于所述邊坡模擬裝置的上方；以及 數(shù)據(jù)采集裝置，其包括:孔隙水壓力計(jì)、土壤水分傳感器、多點(diǎn)位移計(jì)、數(shù)據(jù)采集器以及電腦終端；所述孔隙水壓力計(jì)、所述土壤水分傳感器以及多點(diǎn)位移計(jì)插設(shè)于所述待測(cè)土體內(nèi)，且分別與所述數(shù)據(jù)采集器連接，所述數(shù)據(jù)采集器與所述電腦終端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡影響的裝置，其特征在于，所述降雨模擬裝置包括設(shè)于所述多個(gè)土體容腔上方的噴頭、與所述噴頭連接的升降管以及設(shè)于所述升降管上的控制閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡影響的裝置，其特征在于，所述土體容腔的側(cè)壁為玻璃板。4.一種測(cè)量降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡影響的方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1所述的裝置，具體如下: 1)將待測(cè)的不同的土體模型分別置于多個(gè)土體容腔內(nèi)，將孔隙水壓力計(jì)、土壤水分傳感器以及多點(diǎn)位移計(jì)插分別設(shè)于所述不同的土體模型內(nèi)； 2)通過(guò)所述土壤水分傳感器和所述孔隙水壓力計(jì)分別采集不同的土體模型的第一土體含水率、第一空隙水壓力； 3)采用降雨模擬裝置對(duì)所述不同的土體模型降雨； 4)采集所述不同的土體模型的第二土體含水率、第二空隙水壓力以及采用所述多點(diǎn)位移計(jì)采集土體位移； 5)將第一、第二土體含水率相比較，將第一、第二空隙水壓力相比較，并結(jié)合土體位移分析所述不同的土體模型的降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡的影響。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)量降雨量與基質(zhì)吸力對(duì)邊坡影響的裝置和方法，裝置包括：邊坡模擬裝置，其包括：多個(gè)土體容腔，用于裝載不同的待測(cè)土體；以及多個(gè)排水箱，多個(gè)排水箱與多個(gè)土體容腔之間通過(guò)附有土工布的網(wǎng)格擋板連通；降雨模擬裝置，其設(shè)于邊坡模擬裝置的上方；以及數(shù)據(jù)采集裝置，其包括：孔隙水壓力計(jì)、土壤水分傳感器、多點(diǎn)位移計(jì)、數(shù)據(jù)采集器以及電腦終端；孔隙水壓力計(jì)、土壤水分傳感器以及多點(diǎn)位移計(jì)插設(shè)于待測(cè)土體內(nèi)，且分別與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器與電腦終端連接。本發(fā)明能觀測(cè)到不同土體在相同的降雨量的情況下的不同邊坡變形和同一土體在不同的降雨量的邊坡變形情況，為分析不同土體和降雨量對(duì)邊坡變形的影響提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
【IPC分類】G01N33/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105116111
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510522867
【發(fā)明人】周曉蓉, 徐敏, 金榮鑫, 唐露紅, 黎浪
【申請(qǐng)人】廣西大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月24日