CN114636804A - 一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法 - Google Patents

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CN114636804A CN202210169548.3A CN202210169548A CN114636804A CN 114636804 A CN114636804 A CN 114636804A CN 202210169548 A CN202210169548 A CN 202210169548A CN 114636804 A CN114636804 A CN 114636804A
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Abstract

本发明公开了一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法，其包括其包括以下步骤：一、制备模拟上土下岩二元边坡的模拟试验箱；二、设计人工降雨装置；三、将步骤一中完成的模拟试验箱进行角度调节，并开启人工降雨装置，根据设定的降雨工况对模拟试验箱进行降雨，并实时监控各传感器的物理量的变化，当边坡发生整体滑塌时，确定边坡已经破坏，结束试验；四、获取不同物理量的曲线；五、根据曲线，结合拍摄获取的图像结合判断上土下岩二元边坡的失稳状态。掌握降雨条件下的失稳破坏形态，对边坡工程防灾具有重要的参考价值，同时可以利用模型试验了解不同降雨条件下上土下岩二元边坡的各种规律，并最终获得对边坡失稳状态的判定，为同类边坡破坏过程和机理的研究提供一定的参考。

Description

一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法
技术领域
本发明具体涉及一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法。
背景技术
浙江省地形复杂，地势由西南向东北倾斜，山地和丘陵占70.4%，平原和盆地占23.2%，河流和湖泊占6.4%。随着全省经济建设的迅猛发展和公路网建设的不断延伸，对于省内很多地区来说，平原地区的公路网已基本建成，公路建设的重点正在逐步转移到山区丘陵地带。傍闪沿河的山区公路受地形限制不可避免地需要采用高填深挖的工程措施，从而遭遇多种多样的山区公路边坡。
山区的公路边坡工程地质、水文地质条件复杂，公路边坡形式多样。另外山区的公路边坡一般都需对公路边坡坡脚或局部进行开挖，人工开挖改变了沿线山体原有的地质条件平衡，往往会诱发崩塌、滑坡等地质灾害的发生。点多、面广、频发的地质灾害一方面会导致建设工期的延误，另一方面增大了工程建设的投资，使得公路边坡稳定性问题成为省内交通等基础设施建设中的热电与难点问题。
综合分析往年统计的滑坡灾害情况，可以发现浙南地区滑坡具有典型的特点。由于浙南地区多山，所以地层分布情况大多类似，软弱土地层分布较少。对于浙南地区坡度组成而言，滑坡失稳是边坡常见的破坏形态。滑坡灾害的发生主要受三个方面因素影响：一是地质环境因素，二是气候因素，三是人为因素。每年的4-10月是梅雨和台风汛期，期间降雨集中、强度大，成为浙南地区滑坡灾害的高发季节。
因此，浙南山区公路边坡面广、量多、涉及面广和影响大，其安全稳定问题解决不好，将成为严重制约和阻碍山区公路进一步发展的主要因素之一。总体来说，多局部、缺乏***性，重应用、缺乏设计理论和方法使得公路边坡安全稳定问题没有得到有效解决，仍然是山区公路建设所面临和急需解决的关键设计问题。从全国和温州市来看，随着公路建设的快速发展，其面临稳定地质条件越来越复杂，也将面临更为复杂多变的公路边坡问题。因此，开展公路边坡的稳定性评价及灾害监测预警研究在未来相当长的时间内都非常必要。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法，其包括以下步骤：
一、制备模拟上土下岩二元边坡的模拟试验箱；
a、在模拟试验箱内侧标出每层土压实后位置线，并设计好各个传感器的埋设位置点；
b、在模拟试验箱底部铺设模拟边坡下部岩石层的大理石板；
c、在模拟试验箱设定为坡底的一侧设置斜向支撑的挡板；
d、往模拟试验箱内填土，且按照a中标记的层数，每层击实，且每一层的厚度相同，且每层土体的接触面均进行粗糙处理；
e、在填土过程中，按照a中设计的埋设点，预埋土壤水分传感器及微型土压力计，且避免在击实过程中损坏水分土壤测定仪及微型土压力计；
f、在完成填土之后，按照坡底、坡中及坡顶埋设用于侧顶边坡土体的应变值的传感光纤；
g、在土壤表面固定设置多个用于测定表面位移变化的位移计；
h、在土壤表面设置多个用于测定土体表面场在降雨过程中的位移变化的标志点，
二、设计人工降雨装置；
三、将步骤一中完成的模拟试验箱进行角度调节，并开启人工降雨装置，根据设定的降雨工况对模拟试验箱进行降雨，并实时监控各传感器的物理量的变化，当边坡发生整体滑塌时，确定边坡已经破坏，结束试验；
四、通过实时获取不同位置的土壤水分传感器的监测数据，得到土壤各个位置关于土壤水分含量变化曲线、不同降雨历程土壤水分竖向分布曲线及不同深度入渗速度变化曲线；
五、通过实时获取不同位置的微型土压力计的监测数据，得到各个微型土压力计的土压力变化曲线，进而获得同一垂直截面上不同深度的土压力变化曲线及同一水平截面上不同深度的土压力变化曲线；
六、通过获取传感光纤的监测数据，得到不同降雨时长的土体内部位移变化曲线；
七、通过获取位移计的监测数据，得到土体表面位移随时间变化曲线及不同时刻每个点的变形曲线图；
八、通过拍摄获取土壤表面的标志点的位置变化，进而得到边坡表面的失稳情况；
九、根据步骤四至步骤七中得到的曲线，通过与步骤八中获取的图像结合判断上土下岩二元边坡的失稳状态。
土壤水分传感器为6个，沿坡底至坡顶分布，且每个土壤水分传感器之间横向间距15cm，竖向间距6cm，且距离土体底部最近的土壤水分传感器与土体底部之间的距离为13cm，距离土体顶部最近的土壤水分传感器与土体顶部之间的距离为17cm，每个土壤水分传感器竖向埋设于土体内部，并通过线缆与数据采集仪连接。
所述微型土压力计为7个，分三层设置，且上层及下层为3个，分别坡顶、坡中及坡底，中间层设置在上层与下层的中心位置，且上层距离土体顶部15cm，下层距离土体底部10cm，所述微型土压力计竖直埋设，压力面面向坡顶方向。
沿坡面每隔50cm布置一个传感光纤，且传感光纤垂直坡面设置，由土体顶部延伸至土体底部。
沿土体中心线位置固定设置7个位移计，且每个位移计之间间隔25cm，最靠近坡顶的位移计距离箱子顶部20cm。
相邻的标志点的水平间距为20cm，竖向间距为30cm。
所述人工降雨装置包括供水***、人工降雨管路及喷头以及用于控制降雨强度及范围的降雨控制***。
所述人工降雨管路及喷头通过可调节支架设置在所述模拟试验箱上方。
本发明的有益效果：掌握降雨条件下的失稳破坏形态，对边坡工程防灾具有重要的参考价值，同时可以利用模型试验了解不同降雨条件下上土下岩二元边坡的各种规律，并最终获得对边坡失稳状态的判定，为同类边坡破坏过程和机理的研究提供一定的参考。
附图说明
图1（a）为本发明的模拟试验箱的平面图。
图1（b）为本发明的模拟试验箱的侧视图。
图2为本发明的土壤水分传感器的分布示意图。
图3为本发明的微型土压力计的分布示意图。
图4为本发明的光栅传感器的分布示意图。
图5为本发明的位移计的分布示意图。
图6为各个位置关于土壤水分含量变化曲线。
图7为不同降雨历程土壤水分竖向分布曲线。
图8为不同深度入渗速度变化曲线。
图9a-g为各个微型土压力计的土压力变化曲线。
图10为同一垂直截面上不同深度的土压力变化曲线，其中a为距离坡顶50cm位置，b为距离坡顶100cm位置，c为距离坡顶150cm位置。
图11为同一水平截面上不同深度的土压力变化曲线，其中a为埋设深度40cm，b为埋设深度10cm。
图12a-h为土体表面位移随时间变化曲线及不同时刻每个点的变形曲线图。
图13为土体表面位移随时间变化曲线。
图14为不同时刻每个点的变形曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
如图所示，一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法，其包括以下步骤：
一、制备模拟上土下岩二元边坡的模拟试验箱；其中模型箱由箱体及提升架两部分组成，模型尺寸为：长2m×宽1.5m×高0.6m，其由2cm厚的钢板与角钢焊接而成，采用钢材有利于模型的稳定，提升架则由工字钢制成，主要用于调节箱体的角度，模拟边坡范围为0-90°，周围采用角钢进行支撑固定。
a、在模拟试验箱内侧标出每层土压实后位置线，并设计好各个传感器的埋设位置点。其中在试验箱内侧用记号笔标出每层填土压实后位置线，土体公分5层，每层10cm。
模型试验需要采用的测试仪器包括土壤水分仪、微型土压力计、光纤和位移计等，在降雨试验前一天，将仪器埋设在模型中间指定位置，由于边坡坡面雨水形成坡面径流，入渗量受到坡角影响，在坡面下方的湿润锋下移会受到坡顶入渗量的影响，因此，边坡监测点的布置位置对测试结果有影响；
另外本模型试验测量仪器埋设方案，根据边坡实际情况，分别在坡顶、坡中以及坡脚位置不同深度布设监测点。在坡顶、坡中以及坡脚埋设3条光栅传感器，在坡顶和坡脚不同位置埋设6个土壤水分仪。沿深度方向埋设7个微型土压力计。在坡体表面均匀布置7个位移计，所有的测量仪器均布置在坡体中心线及附近位置。
b、在模拟试验箱底部铺设模拟边坡下部岩石层的大理石板；大理石板表面略微粗糙，用于模拟边坡下部的岩石层。
c、在模拟试验箱设定为坡底的一侧设置斜向支撑的挡板，使得实验过程中土体能够实现滑动；
d、往模拟试验箱内填土，且按照a中标记的层数，每层击实，且每一层的厚度相同，且每层土体的接触面均进行粗糙处理；往模型试验箱中填土，分5层击实，使土体的密度与原状土的密度保持一致，各层土样的厚度应保持一致，为10cm，土体总厚度为50cm，在进行手动击实时，应使橡皮锤从某个高度垂直下降，锤击点必须均衡的分布于试验面上，且每层土体的接触面进行粗糙处理。
e、在填土过程中，按照a中设计的埋设点，预埋土壤水分传感器及微型土压力计，且避免在击实过程中损坏水分土壤测定仪及微型土压力计；其中土壤水分传感器用于监测试验过程中降雨浸润线位置，微型土压力计用于监测试验过程中土压力的变化特征。
f、在完成填土之后，按照坡底、坡中及坡顶埋设用于侧顶边坡土体的应变值的传感光纤，也就是光栅，用于监测内部位移场；
g、在土壤表面固定设置多个用于测定表面位移变化的位移计，用于监测坡体表面的滑动；
h、在土壤表面设置多个用于测定土体表面场在降雨过程中的位移变化的标志点，
完成之后，需要静置24小时，让试验土体达到初始稳定状态。
其中传感器具体布置如下：
（1）土壤水分测量
通过在土壤中分层埋设土壤水分传感器，测定不同降雨历时条件下，土壤中降雨浸润线变化特征，在模型内部埋设6个小型土壤水分传感器，用于测量降雨浸润线的位置，1号土壤水分传感器距离土体底部13cm，6号土壤水分传感器距离土体顶部17cm，每个传感器之间横向间距15cm，竖向间距为6cm，因为其探针长度5cm，所以每个传感器相互之间的距离都大于5cm，因为人工降雨装置的降雨较为均匀，每个截面竖向降雨入渗速度可以认为相同，因此在土体中选择从坡顶到坡底逐渐向下布置水分土壤传感器，每个土壤水分传感器竖向埋设在土体内部，用缆线与数据采集仪相连接。
（2）土压力测量
通过在土壤中分层埋设微型土压力计，测量降雨过程中坡体不同位置不同深度土压力的变化过程，在模型内部埋设7个微型土压力计，用于测量降雨过程中坡顶，坡中以及坡底不同位置不同深度土压力的变化过程。7个微型土压力分3层埋设在土体之中，最底下一层3个距离土体底部10cm，最顶上一层3个距离土体15cm，中间一个布置在上述两层中心位置，这样的布置方法，可以对整个土体的土压力变化有个比较全面的监测，土压力计竖直埋设，压力面面向坡顶方向，用于测量降雨诱发的上坡方向传递过来的土压力。
（3）土体内部位移测量
通过在土壤中埋设传感光纤，测定试验边坡土体的应变值。在保证光纤和土体没有相对滑移的前提下，即可认为埋入土体的光纤测得的轴向应变值为土体的应变值，沿着土体中心线在模型内部埋设3根光纤，用于测量降雨过程中坡顶、坡中及坡底不同位置不同深度土体的位移变化过程，光纤固定在一根60cm长的PVC空心塑料管上，沿坡面方向没个50cm布置一根PVC塑料管，最右侧一根距离箱体边界25cm。此种布置方式可以对坡顶、坡中及坡底不同位置不同深度土体的位移变化过程进行全面的采集。
（4）坡体表面位移量测量
通过在土壤表面固定位移计，测定试验边坡土体表面在降雨过程中的位移变化，在模型土体表面中心线位置固定7个位移计，最靠近坡顶的一个位移计距离箱子顶部20cm，每隔25cm布置一个位移计，可以更均匀的探测整个土体表面位移的变化过程。
（5）表面场位移测量
通过在土壤表面预埋标志点，测定试验边坡土体表面场在降雨过程中的位移变化，在3cm的钉子的帽端黏上泡沫胶，把泡沫胶剪成圆形，土体夯填完毕之后，在土体表面均匀地***这些钉子充当标志点，标志点水平间距20cm，竖向间距为30cm。数码照相机置于土体正前方进行摄像，将录得的视频用软件进行处理。
二、设计人工降雨装置；
该人工降雨装置，可模拟大到暴雨，即降雨强度为40mm/h。且可保证降雨均匀落在模型表面，并在同一次降雨过程中保持降雨强度稳定不变。
该人工降雨装置由三部分组成，供水***、人工降雨管路及喷头以及用于控制降雨强度及范围的降雨控制***，其中，降雨控制***采用自动调节，有效降雨面积为2m*1.5m，降雨高度为2.5m，降雨强度范围根据温州当地降雨量大小来模拟，控制水阀来把控实际降雨。
为了保证供水充足，使水压相对稳定，使用水阀控制水流速度，可以采用自来水供应。
人工降雨管路采用直径15mm的塑料导管连接而成，导管与水阀、喷头之间缠有防水胶带，防止连接处漏水，顶部降雨喷头采用可调节式人工降雨喷雾型喷头，可以根据雨量的大小和降雨的范围调整喷头，降雨控制***由增压大院、喷雾单元及控制单元组成，控制单元通过电缆连接增压单元，增压单元通过光路与喷雾单元连接，通过支架将其架设到合适的降雨高度，为满足试验中降雨覆盖面积和降雨均匀度需求，该***中的供水管支管密集布置，使生成的雨滴覆盖范围略大于模型面积，喷头交错布置使得雨滴分布均匀。
为了防止降雨过程中水的外溅，损害设备，污染试验场地，利用半透明塑料布制作一定高度的雨帘。
三、将步骤一中完成的模拟试验箱进行角度调节，利用角度调节机构对模拟试验箱进行角度调节，如采用手动葫芦，将模拟试验箱吊装至设计坡度35度的位置，并固定，并在吊起后，在模拟试验箱底部进行加固支撑，起到防护作用。
并开启人工降雨装置，根据设定的降雨工况对模拟试验箱进行降雨，并实时监控各传感器的物理量的变化，当边坡发生整体滑塌时，确定边坡已经破坏，结束试验；
四、通过实时获取不同位置的土壤水分传感器的监测数据，得到土壤各个位置关于土壤水分含量变化曲线、不同降雨历程土壤水分竖向分布曲线及不同深度入渗速度变化曲线；
由土壤水分含量变化曲线可知：随着时间的推移，水分逐渐入渗。土壤的含水率均呈现逐步上升的趋势，从试验开始的初始含水率10%逐渐增加到试验结束时的45%左右，水分增大到一定值后趋于平稳，标志着该位置土体含水率达到峰值，近似饱和。降雨从开始持续至第4小时停止，发生滑坡时土体内部最大含水率达到45%，并且在该值附近小范围内波动，可见此时土体含水率足够大，几近饱和，强度急剧减小，应力状态发生较大变化，最终导致大型滑塌发生。
由不同降雨历程土壤水分竖向分布曲线可知，降雨1h左右，土壤的含水率随着深度的增加而减少；1h到2.5h，土体表面位置和土体底部的含水率基本已经达到最高值，土体中部的含水率略微低一些，因为此时土体表面已经饱和，而雨水流入坡脚底部，底部土体含水率也趋于饱和，而此时雨水还未渗透到土体中部，2.5h之后，整个土体含水率基本达到饱和状态，此时雨水已经渗透完成了。
根据不同深度入渗速度变化曲线可知，降雨1h之后，水分的入渗速度基本为10%/h左右，降雨1h到2.5h，水分入渗速度达到最大值。最靠近坡底位置的port1测得的最大降雨入渗速度可以达到51.2%/h，出现在降雨1.5小时左右，最靠近坡底位置的port6测得的最大降雨入渗速度可以达到34.4%/h，同样出现在降雨1.5h左右。
五、通过实时获取不同位置的微型土压力计的监测数据，得到各个微型土压力计的土压力变化曲线，进而获得同一垂直截面上不同深度的土压力变化曲线及同一水平截面上不同深度的土压力变化曲线；
由各个微型土压力计的土压力变化曲线可知，随着降雨时间的增加，不同深度土压力变化规律总体相近，均呈先减小，在增大变化，观测可得，应力波动较大的位置大概集中在累积时间2-3h这一阶段，由于不断的降雨冲刷及雨水持续渗入坡体，坡体内部强度逐渐弱化，坡体发生一些列变化，如：坡体表面出现裂缝而整个坡体由轻微滑道迹象，各部位由向下或倾斜45度的位移，水分入渗经过裂缝位置等，以上现象均有可能成为应力发生变化的原因，故在这一时间段内部不同位置的应力波动较大， 而其中应力增大的部位其直接后果有可能是应力值超过强度而发生破坏。
由同一垂直截面上不同深度的土压力变化曲线得知，绝大多数位置的土压力在整个变化过程中均符合深度越深压力越大的规律，也即较浅的位置应力曲线整体都在较深位置的应力曲线下方。试验结束后通常应力会逐渐趋于稳定，有继续减小的情况可能由于该位置有应力松弛现象而使得坡体在没有干扰的情况下应力反而逐渐减小。
由同一水平截面上不同深度的土压力变化曲线可知， 1、2、3号和4、5、6号分别是3个埋在同一水平面上的传感器，纵坐标y相同，横坐标x不同，由曲线可知，1号和5号位置的应力与2、3号和6、7号相比较，初始值较小，但是波动幅度较大，也即增大或减小的幅度较大，从中可知，同一水平面位置上，越靠近坡体底部，土压力的变化越明显，证明土体底部越容易遭到破坏。
六、通过获取传感光纤的监测数据，得到不同降雨时长的土体内部位移变化曲线；
由不同降雨时长的土体内部位移变化曲线可知，同一竖直截面上位移的发生由上到下依次开始，说明降雨入渗的作用由上到下发展传递，使得上方先产生位移效应，而越往下方，越晚产生位移，在各个阶段，深度较浅的位置其位移均小于深度较深的位置，也即随着深度的变深，位移随时间变化的整个曲线的位置越大，同一位置的位移随着时间的推移逐渐发展增大。
七、通过获取位移计的监测数据，得到土体表面位移随时间变化曲线及不同时刻每个点的变形曲线图；
由上述两个曲线可知，随着降雨的进行，坡体表面每个位置均发生不同程度的位移，顶部的滑道位移最大，其次是上部，中部最小。
八、通过拍摄获取土壤表面的标志点的位置变化，进而得到边坡表面的失稳情况；在边坡降雨过程中，通过拍照跟踪边坡破坏特征，降雨过程中，边坡的失稳情况可分为以下几个阶段：
降雨30分钟，边坡底部未发生向外渗流，雨水全部被土体吸收；降雨38分钟，表面出现地表径流，一部分雨水不能被土体吸收，直接冲刷土体表面；降雨1小时20分钟，坡体上部开始出现细微裂缝；降雨1.5小时，坡体上部裂缝继续扩大，坡体中部开始产生裂缝，同时坡底发生流动破坏；降雨2.5小时，边坡下部开始发生明显的滑动破坏，同时坡体中上部裂缝继续扩大了降雨3小时20分钟，坡体开始发生明显的滑移迹象；降雨3小时26分钟，坡体滑移面扩大到中部位置；降雨3小时40分钟，坡体不再发生肉眼可见的滑移，整个边坡破坏完全结束。
由以上结合可以得知：
在降雨作用中，边坡上部的含水率增长速度最快，边坡下部含水率增长速度次之，边坡中部含水率增长速度最慢。
在降雨作用下，不同深度土压力变化规律总体相近，在一定范围内先减小，再增大。同一个截面情况下，随着深度的增加，土压力也逐渐变大，同一个深度情况下，位置越靠近坡底，土压力也逐渐变大。
在降雨作用下，边坡破坏时中部的位移变化量最大， 上部和底部位移变化量较小。
随着降雨的开始，雨水开始向土体内部渗流，渗流深度范围内土体变为饱和状态，同时土体饱和线深度也随着降雨历时的延长，逐步加深，但速度会减慢，当一定范围内土体饱和后，水分下渗的量减小，降雨量因此变为地表径流，对坡面产生冲刷破坏。
九、根据步骤四至步骤七中得到的曲线，通过与步骤八中获取的图像结合判断上土下岩二元边坡的失稳状态。
且通过采用各种传感器，可以实现边坡稳定性室内试验及测试工作，对边坡的稳定性研究提供借鉴。
实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法，其特征在于：其包括以下步骤：
一、制备模拟上土下岩二元边坡的模拟试验箱；
a、在模拟试验箱内侧标出每层土压实后位置线，并设计好各个传感器的埋设位置点；
b、在模拟试验箱底部铺设模拟边坡下部岩石层的大理石板；
c、在模拟试验箱设定为坡底的一侧设置斜向支撑的挡板；
d、往模拟试验箱内填土，且按照a中标记的层数，每层击实，且每一层的厚度相同，且每层土体的接触面均进行粗糙处理；
e、在填土过程中，按照a中设计的埋设点，预埋土壤水分传感器及微型土压力计，且避免在击实过程中损坏水分土壤测定仪及微型土压力计；
f、在完成填土之后，按照坡底、坡中及坡顶埋设用于侧顶边坡土体的应变值的传感光纤；
g、在土壤表面固定设置多个用于测定表面位移变化的位移计；
h、在土壤表面设置多个用于测定土体表面场在降雨过程中的位移变化的标志点，
二、设计人工降雨装置；
三、将步骤一中完成的模拟试验箱进行角度调节，并开启人工降雨装置，根据设定的降雨工况对模拟试验箱进行降雨，并实时监控各传感器的物理量的变化，当边坡发生整体滑塌时，确定边坡已经破坏，结束试验；
四、通过实时获取不同位置的土壤水分传感器的监测数据，得到土壤各个位置关于土壤水分含量变化曲线、不同降雨历程土壤水分竖向分布曲线及不同深度入渗速度变化曲线；
五、通过实时获取不同位置的微型土压力计的监测数据，得到各个微型土压力计的土压力变化曲线，进而获得同一垂直截面上不同深度的土压力变化曲线及同一水平截面上不同深度的土压力变化曲线；
六、通过获取传感光纤的监测数据，得到不同降雨时长的土体内部位移变化曲线；
七、通过获取位移计的监测数据，得到土体表面位移随时间变化曲线及不同时刻每个点的变形曲线图；
八、通过拍摄获取土壤表面的标志点的位置变化，进而得到边坡表面的失稳情况；
九、根据步骤四至步骤七中得到的曲线，通过与步骤八中获取的图像结合判断上土下岩二元边坡的失稳状态。
2.根据权利要求1所述的一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法，其特征在于：土壤水分传感器为6个，沿坡底至坡顶分布，且每个土壤水分传感器之间横向间距15cm，竖向间距6cm，且距离土体底部最近的土壤水分传感器与土体底部之间的距离为13cm，距离土体顶部最近的土壤水分传感器与土体顶部之间的距离为17cm，每个土壤水分传感器竖向埋设于土体内部，并通过线缆与数据采集仪连接。
3.根据权利要求1所述的一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法，其特征在于：所述微型土压力计为7个，分三层设置，且上层及下层为3个，分别坡顶、坡中及坡底，中间层设置在上层与下层的中心位置，且上层距离土体顶部15cm，下层距离土体底部10cm，所述微型土压力计竖直埋设，压力面面向坡顶方向。
4.根据权利要求1所述的一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法，其特征在于：沿坡面每隔50cm布置一个传感光纤，且传感光纤垂直坡面设置，由土体顶部延伸至土体底部。
5.根据权利要求1所述的一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法，其特征在于：沿土体中心线位置固定设置7个位移计，且每个位移计之间间隔25cm，最靠近坡顶的位移计距离箱子顶部20cm。
6.根据权利要求1所述的一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法，其特征在于：相邻的标志点的水平间距为20cm，竖向间距为30cm。
7.根据权利要求1所述的一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法，其特征在于：所述人工降雨装置包括供水***、人工降雨管路及喷头以及用于控制降雨强度及范围的降雨控制***。
8.根据权利要求7所述的一种模拟降雨条件下边坡失稳性态的试验方法，其特征在于：所述人工降雨管路及喷头通过可调节支架设置在所述模拟试验箱上方。
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