岩土与地质环境模拟装置的研制

摘要

地质灾害尤其是滑坡泥石流等常见岩土体灾害危害巨大，在我国还是处于多发易发的态势，给人民生命财产安全造成严重威胁。边坡是地质环境最常见的，当斜坡岩体或土体的局部变形滑移，使分裂面逐渐发展，互相连接，并与外界贯通，使部分岩土体沿一连续的分裂面与坡体分离，分离的岩体在一些外部因素的作用，尤其是连续降雨的影响下，会演变为灾害。
　　本研究致力于为边坡类地质灾害问题的定量化研究提供一个支撑，通过对坡度和降雨量的自主调控提高研究效率；同时对于新开发的用以监测地质灾害的技术和仪器也能提供一个平台来进行相关测试工作。为最终形成对灾害的有效监测和准确预报提供帮助。定量化和可视化是地质灾害研究的大趋势，通过研发一套装置，实现岩土与地质环境的模拟。其中设计大型机械承重装置包括：承载岩土体的厢体、承重底座、改变角度的举升机构。设计模拟降雨装置包括：降雨执行机构、降雨控制机构；通过开发上位机软件来实现降雨的调控和通过对降雨量的监测形成闭环反馈控制。同时，选择合适的监测仪器对实验过程中岩土体的一些重要指标如降雨量、含水率、岩土体位移等被测量进行实时监测并完成数据保存。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 地质灾害研究现状

1.3 本文的主要研究内容

1.4 本章小结

2 边坡模拟装置设计

2.1 边坡概述

2.2 边坡模拟装置方案设计

2.3 控制方式

2.4 本章小结

3 人工模拟降雨装置的设计

3.1 降雨对岩土体灾害的影响

3.2 人工模拟降雨技术概述

3.3 模拟降雨装置设计指标

3.4 模拟降雨装置的总体设计

3.5 模拟降雨控制机构设计

3.6 上位机开发

3.7 本章小结

4 数据采集及监测系统

4.1 需求分析

4.2 监测设备

4.3 信息处理方式

4.4 数据监测与保存

4.5 本章总结

5 装置的实现及性能测试

5.1 边坡模拟装置的实现

5.2 边坡模拟装置性能测试

5.3 模拟降雨设备的实现

5.4 模拟降雨装置性能测试

5.4 结论

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结全文

6.2 后续展望

参考文献

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