一种室内模型试验量测土体变形的装置的制作方法

本发明涉及土木工程领域一种应用于室内模型试验中量测土体变形的装置，尤其是在离心模型试验中量测土体的变形装置。

背景技术：

我国地域面积辽阔并且是一个多山地国家，山地所占比例约2/3。这就从客观上决定了我国的地形条件和地质条件的复杂性、地质灾害的严重性。斜坡包括自然边(滑)坡和一系列人工边坡，它的破坏是一种主要的地质灾害类型。由于我国山地和丘陵分布范围较广，自然条件下发育有大量自然边(滑)坡，加上西部大开发、西气东送和南水北调等重大计划的实施，大量的人工边坡与之产生。与此同时，我国地处地震带发育地带，东有太平洋地震带，西有喜马拉雅山—地中海地震带，我国强震区分布广，其中西部地区地震活动性强、频度高、破坏性强。

为了避免土体滑坡的发生，从而消除因滑坡给人们造成的损失，滑坡的变形破坏过程与变形破坏特征的研究对于监测预警该类滑坡具有重要意义。为了研究均质土坡的变形破坏过程与变形破坏特征，一般采用大型土工离心模型试验通过离心模型试验模拟特定尺寸条件的均质土坡，分析其变形破坏过程、变形破坏特征、变形破坏机理。其中最为关键的就是量测在各种条件下的土体变形，为此开发一种量测土体变形的装置，对研究土体的变形破坏过程、变形破坏特征与变形破坏机理具有重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种在室内模型试验中可以量测土体变形的装置。

本发明要解决的是室内模型试验中量测土体变形，尤其是在离心力的作用下一般的量测装置本身变形过大，导致量测装置量测数据不准确，甚至有些装置本身发生破坏的问题，本装置在试验过程中变形量远小于其他同类型的装置。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

一种室内试验中量测土体变形的装置，包括外壳，内部包括基体和电阻体，电阻体上有电刷，电刷与滑块和滑柄相连，滑柄被轴套包裹，连接线将电阻体与引出端相连。

滑柄与滑块和电刷连接在一起，滑柄的直径为(6±2mm)长为(108±2mm)。

基体与电阻体和外壳连接在一块，基体尺寸(50-54mm)×(4-6mm)×(16-20mm)，电阻体尺寸为(50-54mm)×(4-6mm)×(2-4mm)，外壳内径为20-24mm的正方形。

连接线一端连接电阻体，一端连接这引出端。

轴套，是将滑柄与外壳组成为一个整体，轴套凸出部分的尺寸略小于外壳内径。

本发明的技术效果：本发明能够更好地量测室内模型试验中土体的变形量，而且量测装置本身不易发生破坏，与其他量测装置相比在离心力作用下变形比较小，使模型试验结果更为精确，并且该量测装置结构简单，安装方便。

附图说明

图1是本发明的装置结构示意图；

图2是本发明的三视图；

图中：滑柄1、轴套2、外壳3、基体4、电刷5、滑块6、连接线7、引出端8、电阻体9

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。

一种室内试验中量测土体变形的装置，外壳3内部包括基体4和电阻体9，电阻体9上有电刷9，电刷5与滑块6和滑柄1相连，滑柄1被轴套2包裹，连接线7将电阻体9与引出端8相连。

滑柄1与滑块6和电刷5连接在一起，滑柄1的直径为(6±2mm)长为(108±2mm)。

基体4与电阻体9和外壳3连接在一块，基体4尺寸(50-54mm)×(4-6mm)×(16-20mm)，电阻体(9)尺寸为(50-54mm)×(4-6mm)×(2-4mm)，外壳(3)内径为20-24mm的正方形。

连接线7一端连接电阻体9，一端连接这引出端8。

轴套2，是将滑柄1与外壳3组成为一个整体，轴套2凸出部分的尺寸略小于外壳3内径。

具体的工作原理如下：

基体4与电阻体9和外壳3连接在一块，三者紧密粘贴在一起成为一个整体，以确保在离心力的作用下不发生破坏，而且三者的紧密粘贴使得装置在离心力的作用下变形量小，装置固定在土体上，确保装置在离心力的作用下不发生掉落，滑柄1与所要监测变形的土体相连，土体的变形引起滑柄1的移动，电刷5在滑柄1的带动下移动，电阻体9与电刷5相互接触，在装置的整个使用过程当中，电刷5必须与电阻体9一直保持接触，电刷5在电阻体9上来回移动，从而引起电阻大小的改变，电阻大小的改变量被连接线7和引出端8引出到外面，在通电的情况下，在相应的万用电表显示得到数据，即可得到土体变形的数值。

本发明使用方法：

在室内离心模型研究土体变形时，先将装置与通电情况下的万用电表相连，拉动滑柄1，看读数是否变化，确保电刷5与电阻体9是接触在一起的，在安放好土体以后，将装置固定在土体上，要确保装置在离心力的作用下不发生掉落，拉动滑柄1使得电刷5处于电阻体9中间的部位，以保证电刷5在电阻体9上能过来回的移动，滑柄1的另一端接触到所要检测变形的部位，接触端要与检测的部位不发生相对移动，确保量测的准确度，把量测装置的引出端与通电下的万用电表连接即可。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种室内模型试验量测土体变形的装置，其主要特征主要由滑柄、轴套、外壳、基体、电刷、滑块、连接线、引出端、电阻体组成。电阻体上有电刷，电刷与滑块和滑柄相连，滑柄被轴套包裹，连接线将电阻体与引出端相连。本发明应用于室内模型的试验，能够很好地量测室内模型试验中土体的变形量，而且量测装置本身不发生破坏，离心力作用下变形比较小，使模型试验结果更为精确。能够为实际工程中的设计、施工和维护提供贴合实际的参数。

技术研发人员：李又云;安鑫厚;李佳;庄园;刘黎明;王会涛;程振威;吴新宇
受保护的技术使用者：长安大学
技术研发日：2017.05.22
技术公布日：2017.10.10