前后该组物理量的演化规律，解决了传统模型试验无法准确判定起动时点的物理量数值，以及起动后无法继续测定该组数据的弊端。
[0029]6、本系统的每个组成部分可以拆卸且轻便易与运输、安装，操作简单，实用方便，适用性强，具有较高的实用价值。
【附图说明】
[0030]图1为本发明实施例提供的模拟泥石流起动的大变形十字板头剪切流变试验系统的结构示意图。
[0031]图2为本发明实施例提供的模拟泥石流起动的大变形十字板头剪切流变试验系统的降雨系统结构示意图。
[0032]图3为本发明实施例提供的模拟泥石流起动的大变形十字板头剪切流变试验系统的十字板头剪切流变仪结构示意图。
[0033]图4为本发明实施例提供的模拟泥石流起动的大变形十字板头剪切流变试验系统工作过程中的物源变形时力矩位移随时间变化曲线图。
【具体实施方式】
[0034]参见图1，本发明实施例提供的模拟泥石流起动的大变形十字板头剪切流变试验系统，包括物源槽1，用于对物源槽I喷水的降雨系统2，设置在物源槽I内的多物理量监测装置3，伸入物源槽I内可对物源槽I内的物源实施搅拌的十字板头剪切流变仪4，以及与多物理量监测系统3和十字板头剪切流变仪4连接的数据采集与控制系统5。
[0035]其中，物源槽I包括槽体101，槽体101靠近底部的周围设置有多个可启闭的排水孔102，通过控制排水孔102的启闭可以控制槽体101内的物源的排水状态，并配合降雨强度可以控制物源的水土比，不仅能够模拟泥石流的起动，还可以模拟泥石流运移和停积的整个过程。为了加强槽体101的稳固性，在槽体101的四周设置有角柱103，角柱103的上端设置有用于支撑降雨系统2的支撑梁104。
[0036]参见图2，降雨系统2包括多个降雨喷头201，输水管202、压力水箱203、总供水管204、水栗205。降雨喷头201固定在槽体101上端的支撑梁104上，降雨喷头201通过输水管202连接到压力水箱203，水栗205通过总供水管204向压力水箱203供水，压力水箱203中的水压通过总供水管204由水栗205控制。
[0037]参见图3，十字板头剪切流变仪4包括十字板头401、连接杆402、连承轴403、扭矩传感器404、扭矩电机405、光电编码器406、支撑梁407、支柱408、底座409。十字板头401与连接杆402连接，从上往下垂直伸入到物源槽I的槽体101内，连接杆402通过连承轴403与力矩电机405连接，力矩电机405通过支撑架407固定在立柱408上，立柱408设置在物源槽I的外部并固定在底座409上，力矩电机405的前后两端分别设置扭矩传感器404和光电编码器406。通过数据采集及控制系统5控制力矩电机405输出设定的扭矩，模拟滑坡、泥石流起动中的动力，光电编码器406可以采集起动前物源的扭转变形、起动时的起动速率以及起动后运移速率。扭矩传感器404采集起动时点物源抵抗力矩的变化(衰减)规律，进一步可用于起动后阻力的变化规律研究。
[0038]其中，根据试验需要十字板头401的直径可选择直径DX高H为20mmX40mm、30mmX60mm、40mm X 80mm或50_ X 10mm等的不同规格，可以模拟对物源产生的不同剪切作用力。
[0039]多物理量监测系统3布设于槽体101内物源的特征部位，包括多个用于测量物源含水量变化的含水量传感器301，两个用于测量物源孔隙水压力的水压力传感器302、两个用于测量竖向土压力和水平土压力的土压力传感器303。其中，多个含水量传感器301从上往下间隔40-60mm的距离依次设置在槽体101的物源内，最上端含水量传感器301距物源表面的距离为40-60mm，最下端含水量传感器301设置在十字板头401的底部，两个水压力传感器302分别设置在距离十字板头401顶部和底部10-15mm处，两个土压力传感器303分别设置在距离十字板头401的顶部和底部10-15mm处。这三种传感器主要用于测量物源内部含水量、土压力和孔隙水压力，一方面可以分析在含水量变化过程中，孔隙水压力和土压力的变化规律，另一方面结合十字板头剪切流变仪I采集的变形数据，可以准确判断物源起动时点的含水量、土压力、孔隙水压力值，以及起动前后的物源从变形到运移状态转化过程中各物理量的演化规律。
[0040]数据采集及控制系统5分别与含水量传感器301、水压力传感器302和土压力传感器303连接，用于采集含水量传感器301、土压力传感器303和水压力传感器302测量到的物源内部的含水量、土压力和孔隙水压力数据。，可以实时分析反馈土体含水量、孔隙水压力和土压力的变化规律。另外，数据采集及控制系统5还分别与力矩电机405、扭矩传感器404和光电编码器406连接，用于控制力矩电机405的力矩输出，采集光电编码器406测得的扭转变形或速率，并采集扭矩传感器404在起动时点物源抵抗力矩的变化数值。
[0041]下面通过具体实例来说明本发明提供的模拟泥石流起动的大变形十字板头剪切流变试验系统的工作过程及工作原理。
[0042]将物源槽I的槽体101制作成容积为0.5m X 0.5m X 0.5m的方形槽，在靠近槽体101底部的四周均匀布置直径为30mm的可启闭排水孔102，在槽体101内装满以土体为主的物源。在槽体101上方的支撑梁104上安装5个降雨喷头201，5个降雨喷头201采用梅花形布设:槽体101中心上方设置一个，槽体101四周各设置一个，四周的降雨喷头201距槽体101的槽壁70mm，任意两个降雨喷头201之间的距离为120mm。将降雨喷头201通过输水管202连接到压力水箱203，由压力水箱203对各个降雨喷头201施压供水，压力水箱203再通过总供水管204连接到水栗205，由水栗205对压力水箱203供水并控制压力水箱203中的水压。降雨高度不宜过高，降雨喷头201距离物源表面的距离设置为10mm为宜，每个降雨喷头201的覆盖直径为200mm。
[0043]将长为500mm的连接杆402—端与十字板头401连接，另一端通过连承轴403与力矩电机405连接，力矩电机405再通过支撑架407固定在设置物源槽I外部固定在底座409上的立柱408上，在力矩电机405的前后两端分别设置扭矩传感器404和光电编码器406。根据试验需要依次选择直径D X 高!1分别为201]1111\401]1111、301]1111\60_、40_\80_和50_\ 10mm的几种十字板头401进行试验，以模拟对物源产生不同的剪切作用力。
[0044]将含水量传感器301设置在槽体101内的物源内，且含水量传感器301距离物源表面为50mm，然后再依次垂向向下每隔50mm增设一个，直至含水量传感器301设置到十字板头401的底部，将水压力传感器302和土压力传感器303分别设置在十字板头401顶部和底部附近的物源内。
[0045]将数据采集及控制系统5分别与多物理量监测系统3的三种传感器以及与十字板头剪切流变仪4的力矩电机405、扭矩传感器404和光电编码器406连接。
[0046]启动水栗205，通过水栗205控制压力水箱203中水的压力，以控制降雨喷头201向槽体101内的物源的喷水强度，通过控制排水孔102的启闭控制物源的土体排水状态，同时配合喷水强度模拟降雨强度控制物源水土比。
[0047]启动力矩电机405，数据采集及控制系统5控制力矩电机405输出设定的扭矩，通过与力矩电机