CN115629181B - 一种多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置，包括坡体容器、水作用模拟组件和地震模拟组件，其中坡体容器容纳模拟边坡的土壤，通过水作用模拟组件模拟水对黄土的影响，其中供水容器用于提供水源，将多个出水模拟组件的模拟出水口设置于不同的地方便可以模拟出降雨、地表水蚀、地下水蚀等不同的水蚀作用。此外，本发明还通过旋转驱动部驱动输出部进行相对于旋转驱动部偏心的运动，进而带动坡体容器相对于固定底座发生运动，以模拟地震对黄土边坡的影响。相比于现有技术，本发明实现了多个水作用、地震等多个诱发因素的共同模拟，使得模拟结果更加真实。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置。
背景技术
黄土是我国北方具有广泛分布的一类特殊土，天然黄土具有风成特性，主要由粉粒级颗粒构成，孔隙度大，渗透性好，从而具有水敏性和动力易损性。黄土高原地区受温带大陆季风气候影响，多处于干旱区或半干旱区，降雨量呈夏多冬少的季节分配规律。
据目前的研究资料显示，造成黄土液化滑坡的主要因素有：降雨、地震、荷载等。因此，若想更准确地模拟黄土滑坡，需要综合考虑多种诱发因素的影响，这就使得对黄土滑坡模型模拟的研究变得更加重要。
目前已有的黄土滑坡模拟装置多从单一诱发因素进行模拟，这与实际情况相差较大，模拟的实验数据与实际黄土滑坡的数据相差大，真实性较低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置，用以解决现有技术中仅能够从单一诱发因素进行模拟的问题。
为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：
本发明提供了一种多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置，包括：
坡体容器；
水作用模拟组件，包括供水容器和多个出水模拟组件，每个所述出水模拟组件均包括模拟进水口和模拟出水口，所述模拟进水口连通于所述供水容器，所述模拟出水口连通于所述坡体容器；
地震模拟组件，包括固定底座、旋转驱动部和输出部，所述旋转驱动部包括固定端和旋转端，所述固定端连接于所述固定底座，所述输出部连接于所述旋转端，所述输出部和所述旋转端的旋转轴线间隔设置，所述输出部连接于所述坡体容器。
进一步的，所述输出部为圆柱体，所述输出部的一端连接于所述旋转驱动部，所述输出部的轴线和所述旋转驱动部的转动轴线间隔且平行，所述输出部的转动轴线平行于水平平面，所述地震模拟组件还包括第一运动分解部，所述第一运动分解部包括第一套环和第一驱动杆，所述第一套环为腰形环，所述第一套环套设于所述驱动部，所述第一驱动杆的一端连接于所述第一套环，所述第一驱动杆的另一端连接于所述坡体容器。
进一步的，所述地震模拟组件还包括第二运动分解部，所述第二运动分解部包括第二套环和第二驱动杆，所述第二套环为腰形环，所述第二套环套设于所述驱动部，所述第二驱动杆的一端连接于所述第二套环，所述第二驱动杆的另一端连接于所述坡体容器，所述第二套环的长度方向和所述第一套环的长度方向垂直。
进一步的，所述地震模拟组件还包括缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲弹簧、滚轮、支撑轴和润滑珠，所述缓冲弹簧的一端连接于所述坡体容器，所述缓冲弹簧的另一端连接所述支撑轴，所述滚轮可转动地套设于所述支撑轴外，所述滚轮和所述支撑轴之间活动设置所述润滑珠。
进一步的，所述出水模拟组件包括水蚀模拟组件，所述水蚀模拟组件包括第一水泵、水分流器、多个地上水模拟导管和多个地下水模拟导管，所述第一水泵的进水口为所述模拟进水口，所述第一水泵的进水口连通所述供水容器，所述水分流器包括分流进水口和多个分流出水口，所述分流进水口连通所述第一水泵的出水口，所述地上水模拟导管和所述地下水模拟导管的进水口分别连通多个所述分流出水口，所述地上水模拟导管和所述地下水模拟导管的出水口均为所述模拟出水口，所述地上水模拟导管的出水口用于延伸至所述坡体容器内的土壤的上方，所述地下水模拟出水口用于延伸至所述坡体容器内的土壤的内部。
进一步的，所述出水模拟组件包括降水模拟组件，所述降水模拟组件包括第二水泵、降水导管和撒头，所述第二水泵的进水口为所述模拟进水口，所述第二水泵的进水口连通所述供水容器，所述第二水泵的出水口连通所述降水导管的一端，所述撒头包括积水容器、多个分流水管和多个锥形漏斗，所述降水导管的另一端延伸至所述积水容器内，多个所述分流水管均位于所述积水容器内，多个所述分流水管的一端均连通所述降水导管的另一端，多个所述分流水管的另一端分别向所述积水容器底部的不同区域延伸，多个所述锥形漏斗的大端均连通于所述积水容器的底部，所述锥形漏斗的小端为所述模拟出水口。
进一步的，所述水作用模拟组件还包括水位控制组件，所述水位控制组件包括抽水装置、进水管、压水装置、排水管和两个过滤隔膜，所述抽水装置的进水端连通所述供水容器，所述抽水装置的出水端连通所述进水管的一端，所述进水管的另一端连通所述坡体容器，所述压水装置的出水端连通所述供水容器，所述压水装置的进水端连通所述排水管的一端，所述排水管的另一端连通所述坡体容器，两个所述过滤隔膜分别设置于所述进水管和所述排水管的另一端。
进一步的，所述出水模拟组件还包括侧蚀模拟组件，所述侧蚀模拟组件包括旋转发动机、转子和叶片，所述旋转发动机的固定端连接于所述坡体容器，所述发动机的输出端连接于所述转子，所述转子连接于所述叶片。
进一步的，所述坡体容器包括前坡体容器、后坡体容器、两个高度调节装置、支撑底板和推力装置；
所述前坡体容器包括前坡体底板、两个前坡体侧板和前坡体挡板，两个所述前坡体侧板分别垂直地连接于所述前坡体底板宽度方向上的两边，所述前坡体挡板连接于所述前坡体长度方向上的一边，所述前坡体挡板同时连接于两个所述前坡体侧板的两边；
所述后坡体容器包括后坡体底板和两个后坡体侧板，所述后坡体底板长度方向上的一边转动连接于所述后坡体底板长度方向上的另一边，两个所述后坡体侧板分别垂直地连接于所述后坡体底板宽度方向上的两边，两个所述后坡体底板相背离的两个表面分别活动抵接于两个所述前坡体底板相向的两个表面；
两个所述高度调节装置的一端分别连接于所述前坡体底板和后坡体底板，两个所述高度调节装置的另一端均连接于所述支撑底板；
所述支撑底板连接于所述输出部；
所述推力装置包括推力支撑部、加压装置、推力杆和压力板，所述推力支撑部连接于所述后坡体容器背离所述前坡体容器的一端，所述加压装置包括加压固定端和加压伸缩端，所述加压固定端连接于所述推力支撑部，所述加压伸缩端朝向所述后坡体容器并连接于所述推力杆的一端，所述加压伸缩端的伸缩方向平行于所述后坡体底板，所述推力杆的另一端连接所述压力板，所述压力板垂直于所述加压伸缩端的伸缩方向。
进一步的，还包括监控组件，所述监控组件包括水压传感器、推力传感器、孔隙水压力传感器、土压力传感器和多个摄像机，所述水压传感器连接于所述前坡体容器内的底部，所述推力传感器连接于所述推力杆，所述孔隙水压力传感器和所述土压力传感器均设置于所述后坡体容器内，用于埋设于土壤中，多个摄像机的拍摄方向均朝向所述坡体容器。
本发明提供的一种多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置，其通过坡体容器容纳模拟边坡的土壤，通过水作用模拟组件模拟水对黄土的影响，其中供水容器用于提供水源，将多个出水模拟组件的模拟出水口设置于不同的地方便可以模拟出降雨、地表水蚀、地下水蚀等不同的水蚀作用。此外，本发明还通过旋转驱动部驱动输出部进行相对于旋转驱动部偏心的运动，进而带动坡体容器相对于固定底座发生运动，以模拟地震对黄土边坡的影响。相比于现有技术，本发明通过水作用模拟组件和地震模拟组件将模拟的不同诱发因素施加于坡体容器中的模拟黄土，实现了多个水作用、地震等多个诱发因素的共同模拟，使得模拟结果更加真实。
附图说明
图1~3均为本发明提供的多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置一实施例的结构示意图；
图4为本发明提供的多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置一实施例中前坡体容器部分一实施例的前视图；
图5为本发明提供的多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置一实施例中前坡体容器部分一实施例的俯视图；
图6为本发明提供的多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置一实施例中水蚀模拟组件部分一实施例的结构示意图；
图7为本发明提供的多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置一实施例中后坡体容器部分一实施例的前视的剖视图；
图8为本发明提供的多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置一实施例中侧蚀模拟组件一实施例的结构示意图；
图9为本发明提供的多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置一实施例中地震模拟组件的结构示意图；
图10为本发明提供的多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置一实施例中缓冲组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
结合图1~10所示，本发明的一个具体实施例，公开了一种多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置，该装置具体包括坡体容器1、水作用模拟组件2和地震模拟组件3，其中水作用模拟组件2包括供水容器21和多个出水模拟组件，每个所述出水模拟组件均包括模拟进水口和模拟出水口，所述模拟进水口连通于所述供水容器21，所述模拟出水口连通于所述坡体容器1。而地震模拟组件3包括固定底座31、旋转驱动部32和输出部33，所述旋转驱动部32包括固定端和旋转端，所述固定端连接于所述固定底座31，所述输出部33连接于所述旋转端，所述输出部33和所述旋转端的旋转轴线间隔设置，所述输出部33连接于所述坡体容器1。
本发明提供的一种多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置，其通过坡体容器1容纳模拟边坡的土壤，通过水作用模拟组件2模拟水对黄土的影响，其中供水容器21用于提供水源，将多个出水模拟组件的模拟出水口设置于不同的地方便可以模拟出降雨、地表水蚀、地下水蚀等不同的水蚀作用。此外，本发明还通过旋转驱动部32驱动输出部33进行相对于旋转驱动部32偏心的运动，进而带动坡体容器1相对于固定底座31发生运动，以模拟地震对黄土边坡的影响。相比于现有技术，本发明通过水作用模拟组件2和地震模拟组件3将模拟的不同诱发因素施加于坡体容器1中的模拟黄土，实现了多个水作用、地震等多个诱发因素的共同模拟，使得模拟结果更加真实。
作为优选的实施例，本实施例中的所述坡体容器1包括前坡体容器11、后坡体容器12、两个高度调节装置13、支撑底板14和推力装置15，具体地，其中：
所述前坡体容器11包括前坡体底板111、两个前坡体侧板112和前坡体挡板113，两个所述前坡体侧板112分别垂直地连接于所述前坡体底板111宽度方向上的两边，所述前坡体挡板113连接于所述前坡体长度方向上的一边，所述前坡体挡板113同时连接于两个所述前坡体侧板112的两边；
所述后坡体容器12包括后坡体底板121和两个后坡体侧板122，所述后坡体底板121长度方向上的一边转动连接于所述后坡体底板121长度方向上的另一边，两个所述后坡体侧板122分别垂直地连接于所述后坡体底板121宽度方向上的两边，两个所述后坡体底板121相背离的两个表面分别活动抵接于两个所述前坡体底板111相向的两个表面；
两个所述高度调节装置13的一端分别连接于所述前坡体底板111和后坡体底板121，两个所述高度调节装置13的另一端均连接于所述支撑底板14；
所述支撑底板14连接于所述输出部33；
所述推力装置15包括推力支撑部151、加压装置152、推力杆153和压力板154，所述推力支撑部151连接于所述后坡体容器12背离所述前坡体容器11的一端，所述加压装置152包括加压固定端和加压伸缩端，所述加压固定端连接于所述推力支撑部151，所述加压伸缩端朝向所述后坡体容器12并连接于所述推力杆153的一端，所述加压伸缩端的伸缩方向平行于所述后坡体底板121，所述推力杆153的另一端连接所述压力板154，所述压力板154垂直于所述加压伸缩端的伸缩方向。
本实施例中的坡体容器1中，前坡体容器11和后坡体容器12均用于容纳模拟的土壤，其中前坡体容器11的前端，即远离后坡体容器12的一端空置，用于容纳积水，前坡体容器11的后端，即靠近后坡体容易的一端才有岩土堆积，配合后坡体容器12中堆积的土壤形成边坡。因后坡体底板121和前坡体底板111转动连接，并且两个所述后坡体底板121相背离的两个表面分别活动抵接于两个所述前坡体底板111相向的两个表面，使得后坡体容器12可以相对于前坡体容器11调整倾斜角度，进而调整模拟边坡的角度。
本实施例中的高度调节装置13为千斤顶，其伸缩端通过卡槽连接的方式连接前坡体底板111或后坡体底板121，而固定端连接支撑底板14，千斤顶可以承受较大的重量，使得整个装置进行更大规模的模拟，可以理解的是，实际中也可以选择其他的现有装置作为高度调节装置13，如电动推杆等。
此外，本实施例中的推力支撑部151为L形的板状，其一端连接于后坡体底板121，加压装置152为液压推杆，当然实际中也可以选择其他的能够施加推力的现有装置作为加压装置152，如电动伸缩杆等，加压装置152通过推力杆153传递推力，使压力板154运动，进而推动后坡体容器12种的土壤，以实现滑坡的模拟。
进一步的，作为优选的实施例，本实施例中的所述出水模拟组件根据其模拟的功能不同可以分为多个不同的种类，分别为水蚀模拟组件22、降水模拟组件23，以下分别进行说明：
本实施例中的水蚀模拟组件22包括第一水泵221、水分流器222、多个地上水模拟导管223和多个地下水模拟导管224，所述第一水泵221的进水口为所述模拟进水口，所述第一水泵221的进水口连通所述供水容器21，所述水分流器222包括分流进水口和多个分流出水口，所述分流进水口连通所述第一水泵221的出水口，所述地上水模拟导管223和所述地下水模拟导管224的进水口分别连通多个所述分流出水口，所述地上水模拟导管223和所述地下水模拟导管224的出水口均为所述模拟出水口，所述地上水模拟导管223的出水口用于延伸至所述坡体容器1内的土壤的上方，所述地下水模拟出水口用于延伸至所述坡体容器1内的土壤的内部。
本实施例通过第一水泵221，将供水容器21中的水通过地上水模拟导管223将水引导至模拟黄土的表面，进行地表水侵蚀作用的模拟，地下水模拟导管224用于将水引导至模拟黄土的内部，以进行地下水侵蚀作用的模拟。水分流器222为多出口水阀等能够将水分流的任意现有设备，通过调整地上水模拟导管223和地下水模拟导管224的数量以及位置便可以实现多种不同水蚀环境的模拟。
作为优选的实施例，本实施例中降水模拟组件23包括第二水泵231、降水导管232和撒头233，所述第二水泵231的进水口为所述模拟进水口，所述第二水泵231的进水口连通所述供水容器21，所述第二水泵231的出水口连通所述降水导管232的一端；
所述撒头233包括积水容器2331、多个分流水管2332和多个锥形漏斗2333，所述降水导管232的另一端延伸至所述积水容器内，多个所述分流水管2332均位于所述积水容器2331内，多个所述分流水管2332的一端均连通所述降水导管232的另一端，多个所述分流水管2332的另一端分别向所述积水容器2331底部的不同区域延伸，多个所述锥形漏斗2333的大端均连通于所述积水容器2331的底部，所述锥形漏斗2333的小端为所述模拟出水口。
本实施例通过第二水泵231可以将水经降水导管232泵入较高位置的撒头233中，撒头233位于坡体容器1顶部开口的上方。其中积水容器2331为长方体容器，水进入积水容器2331后经分流水管2332能够更加均匀分散至积水容器2331内部的各个地方，同时通过锥形漏斗2333减缓排水速度，使水能够更长时间地滞留在积水容器2331中，进行更加均匀分布，从而使撒头233洒水更加均匀。
进一步的，作为优选的实施例，本实施例中的水作用模拟组件2还包括水位控制组件24，所述水位控制组件24包括抽水装置241、进水管242、压水装置243、排水管244和两个过滤隔膜245，所述抽水装置241的进水端连通所述供水容器21，所述抽水装置241的出水端连通所述进水管242的一端，所述进水管242的另一端连通所述坡体容器1，所述压水装置243的出水端连通所述供水容器21，所述压水装置243的进水端连通所述排水管244的一端，所述排水管244的另一端连通所述坡体容器1，两个所述过滤隔膜245分别设置于所述进水管242和所述排水管244的另一端。
其中，抽水装置241和压水装置243均可以采用现有的水泵等能够引导水流的现有设备，通过抽水装置241可以将供水容器21中的水通过进水管242排入坡体容器1中，通过压水装置243可以将坡体容器1中的水经过排水管244排出至供水容器21中，这样便可以调节前坡体容器11中的水位，实现不同环境的模拟。本实施例中进水管242和排水管244均连通于前坡体容器11的同一个前坡体侧板112上。过滤隔膜245可以防止坡体容器1中的细小颗粒进入供水容器21中。
进一步的，作为优选的实施例，本实施例中的出水模拟组件还包括侧蚀模拟组件25，所述侧蚀模拟组件25包括旋转发动机251、转子252和叶片253，所述旋转发动机251的固定端连接于所述坡体容器1。本实施例中侵蚀模拟组件设置于未连接水位控制组件24的另一个前坡体侧板112上，所述发动机的输出端连接于所述转子252，所述转子252连接于所述叶片253。旋转发动机251和转子252可以通过现有的电机中的组成部分实现，也可以通过在电机的输出端上连接转轴，将该转轴做为转子252，并在转轴外套设叶片253实现。侧蚀模拟组件25的叶片253转动，可以在前坡体容器11中形成涡流以侵蚀模拟黄土边坡，并且可以配合水位控制组件24调整前坡体容器11中的水位以调整涡流的规格，实现更多情况的模拟。
作为优选的实施例，本实施例中的地震模拟组件3中固定底座31为平板状，其和坡体容器1中的支撑底板14平行且间隔设置，固定底座31和支撑底板14均平行与水平平面，固定底座31为相对于地面不动的基本支撑主体，固定底座31上开设有通孔供第一驱动杆342和第二驱动杆352穿过并允许二者在通孔中沿水平和竖直方向运动。
旋转驱动部32为电机等任意能够产生旋转运动的现有设备。作为优选的实施例，本实施例中的旋转驱动部为圆盘状，其绕自身的轴线转动，所述输出部33为圆柱体，所述输出部33的一端连接于所述旋转驱动部，所述输出部33的轴线和所述旋转驱动部的转动轴线间隔且平行，所述输出部33的转动轴线平行于水平平面。
所述地震模拟组件3还包括第一运动分解部34，所述第一运动分解部34包括第一套环341和第一驱动杆342，所述第一套环341为腰形环，所述第一套环341套设于所述驱动部，所述第一驱动杆342的一端连接于所述第一套环341，所述第一驱动杆342的另一端连接于所述坡体容器1。
本实施例中第一套环341沿水平方向延伸，第一驱动杆342沿竖直方向延伸并且穿过固定底座31上的通孔，该通孔沿垂直于第一驱动杆342的方向延伸使得其不会限制第一驱动杆342沿水平方向运动。当旋转驱动部旋转带动输出部33做圆周运动时，输出部33会相对于第一套环341在第一套环341内做往复运动，使得第一套环341会产生竖直方向往复运动，进而带动第一驱动杆342及坡体容器1沿竖直方向相对于固定底座31做往复运动，实现竖直方向的地震模拟。第一运动分解部34将输出部33的圆周运动分解为一个方向上的往复运动，可以理解的是，实际中通过改变第一套环341和第一驱动杆342的延伸方向，便可以实现其他方向的往复运动。
进一步的，本发明还提供一优选的实施例，该实施例中的所述地震模拟组件3还包括第二运动分解部35，所述第二运动分解部35包括第二套环351和第二驱动杆352，所述第二套环351为腰形环，所述第二套环351套设于所述驱动部，所述第二驱动杆352的一端连接于所述第二套环351，所述第二驱动杆352的另一端连接于所述坡体容器1，所述第二套环351的长度方向和所述第一套环341的长度方向垂直。
本实施例中第二套环351的长度方向沿垂直方向延伸，第二驱动杆352为L型，其先沿水平方向延伸再沿竖直方向延伸，与第一运动分解部34同理，第二运动分解部35能够将输出部33的圆周运动分解为水平方向的往复运动并传递给坡体容器1，使得坡体容器1能够获得两个方向分别或同时的运动作用力，使震动的模拟更加贴近真实情况下地震波在地表的传播情况。
进一步的，作为优选的实施例，本实施例中的地震模拟组件3还包括缓冲组件36，所述缓冲组件36包括缓冲弹簧361、滚轮362、支撑轴363和润滑珠364，所述缓冲弹簧361的一端连接于所述坡体容器1，即坡体容器1中的支撑底板14，所述缓冲弹簧的另一端连接所述支撑轴363，所述滚轮362可转动地套设于所述支撑轴363外，所述滚轮362和所述支撑轴363之间活动设置所述润滑珠364。
缓冲弹簧361内可以设置支撑杆来提高缓冲弹簧361的抗弯性，支撑轴363作为滚轮362的转轴，润滑珠364起到润滑的作用，上述结构可以通过再支撑轴363外套设滚珠轴承，并在滚珠轴承外套设滚轮362实现。滚珠轴承中的滚珠即为润滑珠364。本实施例通过将滚轮362与缓冲弹簧361合为一体，将设置于固定底座31上，当支撑底板14在地震模拟组件3作用下发生水平移动时，滚轮362左右移动减小摩擦阻力，同时因润滑珠364也发生滚动使得缓冲弹簧361不改变其竖直方向以及对支撑底板14的支撑作用。当支撑底板14在地震模拟组件3作用下发生竖直运动时缓冲弹簧361发生弹性形变进行缓冲，同时因缓冲弹簧361下部与支撑轴363相连使得滚轮362在桌面间也具有一定的支撑作用。缓冲装置包含减阻、缓冲以及支撑的作用，使得装置运行时受外界影响更小，试验结果更加准确。
更进一步的，本实施例中的多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置还包括监控组件4，所述监控组件4包括水压传感器41、推力传感器42、孔隙水压力传感器43、土压力传感器44和多个摄像机45，所述水压传感器41连接于所述前坡体容器11内的底部，所述推力传感器42连接于所述推力杆153，所述孔隙水压力传感器43和所述土压力传感器44均设置于所述后坡体容器12内，用于埋设于土壤中，多个摄像机45的拍摄方向均朝向所述坡体容器1。
水压力传感器用于监控前坡体容器11内的水压力，推力传感器42用于监控推力装置15的推力。在模拟前，可在边坡模型中部埋设土压力传感器44，在边坡模型下部埋设孔隙水压力传感器43，并将上述传感器分别接入计算机等数据采集装置以收集数据，方便监控。同时本实施例中多个摄像机45可以通过额外的支架设置于装置中的任意位置，以拍摄模拟土壤中外观情况，方便观察记录。
本发明提供的一种多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置，其通过坡体容器1容纳模拟边坡的土壤，通过水作用模拟组件2模拟水对黄土的影响，其中供水容器21用于提供水源，将多个出水模拟组件的模拟出水口设置于不同的地方便可以模拟出降雨、地表水蚀、地下水蚀等不同的水蚀作用。此外，本发明还通过旋转驱动部32驱动输出部33进行相对于旋转驱动部32偏心的运动，进而带动坡体容器1相对于固定底座31发生运动，以模拟地震对黄土边坡的影响。相比于现有技术，本发明通过水作用模拟组件2和地震模拟组件3将模拟的不同诱发因素施加于坡体容器1中的模拟黄土，实现了多个水作用、地震等多个诱发因素的共同模拟，使得模拟结果更加真实。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置，其特征在于，包括：
坡体容器；
水作用模拟组件，包括供水容器和多个出水模拟组件，每个所述出水模拟组件均包括模拟进水口和模拟出水口，所述模拟进水口连通于所述供水容器，所述模拟出水口连通于所述坡体容器；
地震模拟组件，包括固定底座、旋转驱动部和输出部，所述旋转驱动部包括固定端和旋转端，所述固定端连接于所述固定底座，所述输出部连接于所述旋转端，所述输出部和所述旋转端的旋转轴线间隔设置，所述输出部连接于所述坡体容器；
其中，所述出水模拟组件包括水蚀模拟组件，所述水蚀模拟组件包括第一水泵、水分流器、多个地上水模拟导管和多个地下水模拟导管，所述第一水泵的进水口为所述模拟进水口，所述第一水泵的进水口连通所述供水容器，所述水分流器包括分流进水口和多个分流出水口，所述分流进水口连通所述第一水泵的出水口，所述地上水模拟导管和所述地下水模拟导管的进水口分别连通多个所述分流出水口，所述地上水模拟导管和所述地下水模拟导管的出水口均为所述模拟出水口，所述地上水模拟导管的出水口用于延伸至所述坡体容器内的土壤的上方，所述地下水模拟出水口用于延伸至所述坡体容器内的土壤的内部；
所述出水模拟组件包括降水模拟组件，所述降水模拟组件包括第二水泵、降水导管和撒头，所述第二水泵的进水口为所述模拟进水口，所述第二水泵的进水口连通所述供水容器，所述第二水泵的出水口连通所述降水导管的一端，所述撒头包括积水容器、多个分流水管和多个锥形漏斗，所述降水导管的另一端延伸至所述积水容器内，多个所述分流水管均位于所述积水容器内，多个所述分流水管的一端均连通所述降水导管的另一端，多个所述分流水管的另一端分别向所述积水容器底部的不同区域延伸，多个所述锥形漏斗的大端均连通于所述积水容器的底部，所述锥形漏斗的小端为所述模拟出水口；
所述水作用模拟组件还包括水位控制组件，所述水位控制组件包括抽水装置、进水管、压水装置、排水管和两个过滤隔膜，所述抽水装置的进水端连通所述供水容器，所述抽水装置的出水端连通所述进水管的一端，所述进水管的另一端连通所述坡体容器，所述压水装置的出水端连通所述供水容器，所述压水装置的进水端连通所述排水管的一端，所述排水管的另一端连通所述坡体容器，两个所述过滤隔膜分别设置于所述进水管和所述排水管的另一端；
所述出水模拟组件还包括侧蚀模拟组件，所述侧蚀模拟组件包括旋转发动机、转子和叶片，所述旋转发动机的固定端连接于所述坡体容器，所述发动机的输出端连接于所述转子，所述转子连接于所述叶片；
其中，所述输出部为圆柱体，所述输出部的一端连接于所述旋转驱动部，所述输出部的轴线和所述旋转驱动部的转动轴线间隔且平行，所述输出部的转动轴线平行于水平平面，所述地震模拟组件还包括第一运动分解部，所述第一运动分解部包括第一套环和第一驱动杆，所述第一套环为腰形环，所述第一套环套设于所述驱动部，所述第一驱动杆的一端连接于所述第一套环，所述第一驱动杆的另一端连接于所述坡体容器；
所述地震模拟组件还包括第二运动分解部，所述第二运动分解部包括第二套环和第二驱动杆，所述第二套环为腰形环，所述第二套环套设于所述驱动部，所述第二驱动杆的一端连接于所述第二套环，所述第二驱动杆的另一端连接于所述坡体容器，所述第二套环的长度方向和所述第一套环的长度方向垂直；
所述地震模拟组件还包括缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲弹簧、滚轮、支撑轴和润滑珠，所述缓冲弹簧的一端连接于所述坡体容器，所述缓冲弹簧的另一端连接所述支撑轴，所述滚轮可转动地套设于所述支撑轴外，所述滚轮和所述支撑轴之间活动设置所述润滑珠。
2.根据权利要求1所述的多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置，其特征在于，所述坡体容器包括前坡体容器、后坡体容器、两个高度调节装置、支撑底板和推力装置；
所述前坡体容器包括前坡体底板、两个前坡体侧板和前坡体挡板，两个所述前坡体侧板分别垂直地连接于所述前坡体底板宽度方向上的两边，所述前坡体挡板连接于所述前坡体长度方向上的一边，所述前坡体挡板同时连接于两个所述前坡体侧板的两边；
所述后坡体容器包括后坡体底板和两个后坡体侧板，所述后坡体底板长度方向上的一边转动连接于所述后坡体底板长度方向上的另一边，两个所述后坡体侧板分别垂直地连接于所述后坡体底板宽度方向上的两边，两个所述后坡体底板相背离的两个表面分别活动抵接于两个所述前坡体底板相向的两个表面；
两个所述高度调节装置的一端分别连接于所述前坡体底板和后坡体底板，两个所述高度调节装置的另一端均连接于所述支撑底板；
所述支撑底板连接于所述输出部；
所述推力装置包括推力支撑部、加压装置、推力杆和压力板，所述推力支撑部连接于所述后坡体容器背离所述前坡体容器的一端，所述加压装置包括加压固定端和加压伸缩端，所述加压固定端连接于所述推力支撑部，所述加压伸缩端朝向所述后坡体容器并连接于所述推力杆的一端，所述加压伸缩端的伸缩方向平行于所述后坡体底板，所述推力杆的另一端连接所述压力板，所述压力板垂直于所述加压伸缩端的伸缩方向。
3.根据权利要求2所述的多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置，其特征在于，还包括监控组件，所述监控组件包括水压传感器、推力传感器、孔隙水压力传感器、土压力传感器和多个摄像机，所述水压传感器连接于所述前坡体容器内的底部，所述推力传感器连接于所述推力杆，所述孔隙水压力传感器和所述土压力传感器均设置于所述后坡体容器内，用于埋设于土壤中，多个摄像机的拍摄方向均朝向所述坡体容器。
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