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原文传递高位滑坡失稳及运动模拟方法及装置

专利名称：	高位滑坡失稳及运动模拟方法及装置
摘要：	本申请实施例提供一种高位滑坡失稳及运动模拟方法及装置，涉及地质灾害预警技术领域。该高位滑坡失稳及运动模拟方法，包括模拟地形起伏；将野外测绘得到的地形地貌数据输入到3D打印设备中；准备捕捉滑坡运动过程的三维数据；在滑坡上端放置滑体，并进行滑落测试，直至停止运动，形成滑坡堆积体；在滑坡底部安装压力传感器，获取滑坡运动过程中的压力数据。在室内进行大量的平行试验验证，不仅可以重复操作，而且降低了在野外进行滑坡灾害的调查与监测消耗的大量人力物力，并通过三维工程建模，获取大量精确的滑坡量化数据，探索野外斜坡破坏的诱发因素以及滑坡的致灾范围，大大缩短监测周期，结构简单，适用性强。
专利类型：	发明专利
申请人：	四川省公路规划勘察设计研究院有限公司;香港科技大学
发明人：	向波;张利民;何云勇;刘自强;刘道川;杨柳
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-17T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-03T00:00:00+0800
申请号：	CN202311036712.4
公开号：	CN116990489A
代理机构：	北京盛联科创知识产权代理有限公司
代理人：	梁波
分类号：	G01N33/24;B29C64/386;B33Y50/00;G01M10/00;G01D21/02;G;B;G01;B29;B33;G01N;B29C;B33Y;G01M;G01D;G01N33;B29C64;B33Y50;G01M10;G01D21;G01N33/24;B29C64/386;B33Y50/00;G01M10/00;G01D21/02
申请人地址：	610000 四川省成都市高新区天府五街200号4号楼B座7-10楼;
主权项：	1.一种高位滑坡失稳及运动模拟方法，其特征在于，包括 S1、组装调整滑坡，模拟地形起伏；将野外测绘得到的地形地貌数据输入到3D打印设备中，准备3D打印机所需的原材料进行分块打印； S2、启动相应的设备，准备捕捉滑坡运动过程的三维数据； S3、在滑坡上端放置滑体，进行滑体材料装样，并进行滑落测试，滑体材料脱离，沿滑坡运动下滑，直至停止运动，形成滑坡堆积体； S4、在滑坡底部安装压力传感器，获取滑坡运动过程中的压力数据； S5、对滑坡运动过程中压力传感器采集的压力数据和采集的滑体材料形态数据进行处理。 2.根据权利要求1所述的一种高位滑坡失稳及运动模拟方法，其特征在于，在S1中进行试验准备的具体过程包括：通过热熔胶或者磁铁，将分块的3D地形固定在滑坡的表面，水平放置的滑坡预留有传感器开孔；将扫描仪固定在电动云台上；将扫描仪通过数据线或蓝牙连接至笔记本电脑；在笔记本电脑中打开Echo软件，并调节扫描仪的视图范围，使目标采集区域完全处于视图范围内；调节扫描仪镜头方向，使扫描仪机身与滑坡运动方向平行。 3.根据权利要求1所述的一种高位滑坡失稳及运动模拟方法，其特征在于，还包括选取坐标原点和参考平面；将滑坡底板和滑坡运动斜面的交线的中点设置为坐标原点，设定垂直于交线且与滑体运动方向相同的方向为x轴正方向，设定与x正方向逆时针夹角为90°的方向为y轴正方向，设定沿滑坡底板法线方向向上的方向为z轴正方向，设定滑坡底板面为xoy面。 4.一种高位滑坡失稳及运动模拟装置，其特征在于，包括权利要求1-3任意一项所述的高位滑坡失稳及运动模拟方法；以及滑坡体堆积盒（100），所述滑坡体堆积盒（100）上端敞口设置，所述滑坡体堆积盒（100）内设置有滑坡体堆积槽，所述滑坡体堆积槽下表面开设有传感器安装孔（101），所述传感器安装孔（101）内设置有压力传感器；承载斜板（300），所述承载斜板（300）的下端与所述滑坡体堆积盒（100）的一端铰接，所述承载斜板（300）的背面与所述滑坡体堆积盒（100）之间连接有第一电推杆（301），所述滑坡体堆积槽和所述承载斜板（300）的表面均设置有用于模拟地形起伏的地形模拟板；检测机构（500），所述检测机构（500）包括控制器（510）、三维扫描仪（530）以及激光网格器（550），所述控制器（510）设置在所述滑坡体堆积盒（100）的上方，所述三维扫描仪（530）与所述激光网格器（550）安装在所述控制器（510）下端。 5.根据权利要求4所述的一种高位滑坡失稳及运动模拟装置，其特征在于，所述滑坡体堆积盒（100）的一端转动安装有旋转轴（102），所述承载斜板（300）的下端与所述旋转轴（102）固定连接，所述滑坡体堆积盒（100）的另一端开设有出料口（103），所述出料口（103）端口固定有导料板。 6.根据权利要求4所述的一种高位滑坡失稳及运动模拟装置，其特征在于，所述滑坡体堆积盒（100）内设置有可拆卸的清扫机构，所述清扫机构用于对所述滑坡体堆积槽内堆积的滑体进行清理，所述滑坡体堆积盒（100）开设出料口（103）的一端呈锥形漏斗状。 7.根据权利要求6所述的一种高位滑坡失稳及运动模拟装置，其特征在于，所述清扫机构包括与所述滑坡体堆积盒（100）侧壁滑动连接的挡板（111）；设置在所述挡板（111）下端的刷毛（113），所述刷毛（113）下端与所述滑坡体堆积槽下表面抵触，所述刷毛（113）沿所述挡板（111）长度方向阵列设置有多个；用于驱动所述挡板（111）沿所述滑坡体堆积盒（100）长度方向滑移的往复驱动机构。 8.根据权利要求7所述的一种高位滑坡失稳及运动模拟装置，其特征在于，所述挡板（111）表面固定有缓冲垫（115），所述挡板（111）下端通过转轴（117）铰接有转杆（119），所述刷毛（113）固定在所述转杆（119）表面，所述挡板（111）向所述缓冲垫（115）正对的方向移动时，所述转杆（119）绕所述转轴（117）旋转。 9.根据权利要求4所述的一种高位滑坡失稳及运动模拟装置，其特征在于，所述滑坡体堆积盒（100）侧壁安装有调节架（570），所述控制器（510）安装在所述调节架（570）上端，所述滑坡体堆积盒（100）外壁嵌装有水准仪（104），所述传感器安装孔（101）开设有多个。 10.根据权利要求9所述的一种高位滑坡失稳及运动模拟装置，其特征在于，所述调节架（570）包括与所述滑坡体堆积盒（100）连接的滑套（571）；滑动插接在所述滑套（571）上端的滑杆（573），所述控制器（510）安装在所述滑杆（573）上端；与所述滑套（571）外壁螺纹连接的锁紧旋钮（575），所述锁紧旋钮（575）的一端与所述滑杆（573）表面抵触，所述锁紧旋钮（575）设置在所述滑套（571）上端。
所属类别：	发明专利