一种测定微生物固化坡体表层效果试验系统及方法

1.本技术涉及微生物固化边坡技术领域，具体公开了一种测定微生物固化坡体表层效果试验系统及方法。


背景技术：

2.微生物固土作为岩土和地质工程领域新兴的一种固化土体技术，近些年受到广泛关注。
3.现阶段比较成熟的微生物固化技术主要为微生物诱导碳酸盐沉积技术(microbial induced calcite precipitation，以下简称micp)，该技术通过微生物催化水解尿素得到的碳酸根离子与土体中的钙离子结合生成的碳酸钙沉淀，将土颗粒包裹、黏结或填充孔隙，从而达到固化土体的目的；因其具备的优势特点，目前已应用于改善土体抗渗性和抗液化能力、土体抗风蚀处理、海岸侵蚀防护、地基加固、提高边坡稳定性等方面，具有强大的发展潜力和应用前景。
4.目前与micp技术相关的试验装置和固化效果测定方法大多是服务于测定固化后的土体的宏微观参数，如抗压强度、渗透性、微观形貌等，将固化后和未固化试样的宏微观参数进行对比分析，以此评价micp技术固化效果；但是这些试验装置和固化效果评价方法无法探究整个微生物固化过程中土层的变化规律，难以系统定量评价微生物固化坡体表层效果。


技术实现要素：

5.为解决上述现有技术的缺点，本发明一种测定微生物固化坡体表层效果试验系统。
6.本发明提出的技术方案是：
7.一种测定微生物固化坡体表层效果试验系统，1.包括模型箱体、喷洒装置、数据采集装置以及处理终端；所述模型箱体包括箱体内的固化腔、未固化腔以及位于箱体外的收液箱，底面设置有连通至收液箱的收液底板；
8.喷洒装置一端连通有储水箱、菌液箱和胶结液箱，喷洒装置中部设有若干均匀分布在固化腔、未固化腔的喷头，用于实现精细定量均匀喷洒、在喷洒、清理和降雨三种模式之间自由切换，还可模拟喷洒和滴灌两种固化方式；
9.数据采集装置采集含水率和剪切波速信息，并传输至所述处理终端。
10.在可能的一个设计中，所述喷洒装置包括连通有储水箱、菌液箱和胶结液箱的主管；与主管连通并位于固化腔、未固化腔内的支管；与支管连通的喷洒管；位于喷洒管上实时监测各个喷头的流量计；用于控制储水箱、菌液箱和胶结液箱启闭的阀门；喷头位于喷洒管上且各个喷头与坡面的距离一致。
11.在可能的一个设计中，所述数据采集装置包括含水率传感器、含水率转换器，含水率传感器预先在堆坡过程中埋入坡体，5个为一组分别放置于坡顶、坡面1/6、坡面1/2、坡面
5/6、和坡脚位置，5cm和10cm深度处各放置一组，含水率数据经含水率转换器传输到处理终端。。
12.在可能的一个设计中，所述数据采集装置还包括弯曲元传感器和波形信号采集卡，弯曲元传感器预先在堆坡过程中埋入坡体，4个为一组分别放置于坡顶、坡面1/4、坡面3/4和坡脚位置，10cm和20cm深度处各放置一组，与含水率传感器交错排列，剪切波速数据经波形信号采集卡传输到处理终端。
13.在可能的一个设计中，模型箱体包括用于搭建箱体的框架、镶嵌于框架四周的钢化玻璃，模型箱体的长边中点位置用钢化玻璃将箱体分为固化腔、未固化腔。
14.在可能的一个设计中，所述数据采集装置还包括两台高速摄影相机，两台高速摄影相机分别布置在模型箱体的前面和左右两侧，用于在模拟降雨冲刷期间实时记录边坡坡面和侧面的侵蚀情况。
15.在可能的一个设计中，所述收液底板包括自上而下依次固定的不锈钢板层以及将液体导流至收液箱的斜板层，不锈钢板层设有若干溢流孔。
16.在可能的一个设计中，包括步骤：不锈钢板层位于坡体模型坡脚一侧设置有滤网。
17.本发明还提供一种测定微生物固化坡体表层效果试验系统的方法，包括以下步骤，
18.s01：将土样按相同的模型参数分别在固化腔、未固化腔中分层堆成两个边坡模型，在堆坡过程中，将含水率传感器和弯曲元传感器均预先均匀埋入坡体，并进行测试、调试；
19.s02：调整固化腔内喷头方向与坡面平行，打开阀门及流量计，未固化腔内阀门保持关闭；
20.s03：通过调节阀门将菌液和胶结液交错分多次喷洒，并且提前调节水压及喷头，以喷雾形式喷洒，过程中观察流量计，严格控制各喷头的喷洒量；
21.s04：菌液和胶结液每次喷洒完成，即用清水清洗管道然后从另一端排出；
22.s05：从喷洒菌液和胶结液开始，实时连续监测含水率变化，弯曲元传感器每次喷洒测量3次剪切波速值，直至含水率数据变化不明显，停止采集含水率数据，更改弯曲元传感器的采集频率为30分钟采集一次，直至剪切波速数据变化不明显时停止采集，此时表面胶结固化已经完成；
23.s06：调节水压和喷头，以模拟不同的降雨模式；
24.s07：关闭菌液箱和胶结液箱阀门，其余阀门均打开，开启蠕动泵和空气压缩机开始模拟降雨冲刷；过程中观测流量计，严格控制降雨量；
25.s08：降雨过程实时监测坡体内部含水率变化，用高速摄影相机实时记录坡面和侧面侵蚀情况。
26.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行前述的方法。
27.与现有技术相比，本发明的优点在于：
28.本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提出了一种测定微生物固化坡体表层效果试验系统及方法，该表层固化效果测定系统由模型箱体、喷洒装置、数据采集装置三部分组成，模型箱体通过钢化玻璃板分为固化和未固化两块区域进而对比固化效果，设置
收液底板可收集渗流液以便后续进一步分析。
29.本发明的喷洒装置通过在喷管内设置流量计、调节喷头角度和阀门、调节一次喷洒的溶液量，可实现精细定量均匀喷洒，以及在喷洒、清理和降雨三种模式之间自由切换，并且配置两种可替换式喷头，可模拟喷洒和滴灌两种固化方式。
30.本发明的数据采集装置通过含水率传感器监测喷洒过程中坡体内湿润峰变化，弯曲元传感器监测坡体表层剪切波速变化，得到土体刚度特性，结合湿润峰和剪切波速变化规律，揭示微生物固化坡体表层的反应进程与固化机制，最后进行人工降雨，通过高速摄影相机实时记录固化与未固化区坡体表层侵蚀程度，并结合湿润峰变化，综合分析以明确微生物固化坡体表层固化效果。
31.综上，本发明的表层固化效果测定系统探测精度高、数据可靠，有利于综合评价喷洒微生物固化液对坡体表层的固化效果，并可开展以不同喷洒次数、喷洒频率、喷洒时长、胶结液等作为影响因素的试验研究，进而建立各影响因素与边坡表层固化效果的函数关系式。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本发明一种测定微生物固化坡体表层效果试验系统实施例的结构示意图；
34.图2是本发明一种测定微生物固化坡体表层效果试验系统实施例中收液底板的结构示意图；
35.图3是本发明一种测定微生物固化坡体表层效果试验系统实施例中可替换式喷头的结构示意图。
具体实施方式
36.在本发明的描述中，需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
37.实施例附图标记说明：1、模型箱体；2、坡体模型；3、储水箱；4、菌液箱；5、胶结液箱；6、蠕动泵；7、空气压缩机；8、主管；9、支管；10、喷洒管；11、流量计；12、可替换式喷头；13、阀门；14、含水率传感器；15、弯曲元传感器；16、含水率转换器；17、波形信号采集卡；18、计算机；19、废液箱；20、集液箱；21、高速摄影相机；22、收液底板；23、滤网；24、溢流孔、25、斜板；26、凹槽；27、喷头；28、滴头。
38.在至少一个实施例中，如图1-3所示，本发明一种测定微生物固化坡体表层效果试验系统包括模型箱体1、喷洒装置、数据采集装置；所述模型箱体通过钢化玻璃板分为固化和未固化两块区域进而对比固化效果，设置收液底板22可收集渗流液以便后续进一步分
析；喷洒装置通过在喷管内设置流量计、调节喷头角度和阀门，调节一次喷洒的溶液量，可实现精细定量均匀喷洒，以及在喷洒、清理和降雨三种模式之间自由切换，如图3所示，本实施例配置两种可替换式喷头12，包括喷头27和滴头28，通过螺纹连接方式更换喷头可以模拟喷洒和滴灌两种固化方式；数据采集装置通过含水率传感器14和弯曲元传感器15采集含水率和剪切波速信息，并通过电缆线传输至所述计算机18。
39.模型箱体包括用于搭建箱体的不锈钢框架、镶嵌于箱体框架四周的10mm厚钢化玻璃，箱体前面一侧设置为可拆卸式钢化玻璃板，模型箱体的长边中点位置用钢化玻璃隔板将箱体分为左右两个试验区，左侧为微生物固化区，右侧为未固化区，箱体底部设置收液底板。
40.模型箱体的收液底板分为两层，第一层为5mm厚不锈钢板，钻有密集的溢流孔24，坡底的液体经溢流孔流入第二层，坡体模型2的坡脚位置设有一道滤网23，坡脚的液体经滤网过滤后流入第二层，第二层为3mm厚pvc材料斜板25，液体经斜板汇入pvc材料斜板25最低处的凹槽26中再经过与凹槽连通的收集管，最终流入集液箱20，以便后续对收集液进一步分析。
41.喷洒装置包括主管8、支管9、喷洒管10、流量计11、阀门13和喷头27，每次定量喷洒，通过各个喷洒管上的流量计11实时监测各个喷头27的喷洒量，喷洒装置的五根支管均匀管控一块区域，如第一、二根支管分别位于1/10和3/10处，依次类推，喷洒管为可装卸式，方便进行堆坡，喷洒管分别位于该段支管的1/4和3/4处，喷洒管由内而外依次加长，使各个喷头与坡面的距离一致，通过调节喷头喷洒区域，减少交叉喷洒区域，实现对整个区域定量均匀喷洒。喷洒装置的喷头为可替换式包含喷洒式喷头和滴灌式滴头，可分别模拟喷洒模式和滴灌模式。喷洒装置的支管另一端设有废液箱19，每次喷洒完菌液和胶结液后使用储水箱3中的去离子水进行清洗，清洗后的废液流入废液箱19，避免管道中残留的菌液和胶结液出现胶结反应而造成堵塞。
42.喷洒装置还包括储水箱、菌液箱4和胶结液箱5，储水箱、菌液箱和胶结液箱的管道出液处均设置一个阀门，结合各支管上的阀门，可在喷洒、清理和降雨三种模式之间自由切换。喷洒装置还包括蠕动泵6、空气压缩机7，蠕动泵连通于储水箱、菌液箱、胶结液箱与主管之间，用于将储水箱、菌液箱、胶结液箱内的液体泵入主管中，空气压缩机则位于主管一侧并与主管连通，用于为液体流动加压，模拟不同喷洒效果及模式，所述数据采集装置包括含水率传感器、含水率转换器16和计算机，含水率传感器预先在堆坡过程中埋入坡体，5个为一组分别放置于坡顶、坡面1/6、坡面1/2、坡面5/6和坡脚位置，5cm和10cm深度处各放置一组，，含水率数据经含水率转换器传输到计算机。
43.数据采集装置包括弯曲元传感器和波形信号采集卡17，弯曲元传感器预先在堆坡过程中埋入坡体中，考虑到含水率传感器可能影响到剪切波速数据，4个为一组分别放置于坡顶、坡面1/4、坡面3/4和坡脚位置，10cm和20cm深度处各放置一组，与含水率传感器交错排列，剪切波速数据经波形信号采集卡传输到计算机。数据采集装置从喷洒菌液和胶结液开始，实时连续监测含水率变化，弯曲元传感器每次喷洒测量3次剪切波速值，直至含水率数据变化不明显，停止采集含水率数据，更改弯曲元传感器的采集频率为30分钟采集一次，直至剪切波速数据变化不明显时停止采集。数据采集装置还包括高速摄影相机21，两台高速摄影相机分别布置在模型的前面和左右两侧，在模拟降雨冲刷期间实时记录边坡坡面和
侧面的侵蚀情况。
44.在至少一个实施例中，本发明还提供一种测定微生物固化坡体表层效果试验系统的方法，包括以下步骤，
45.s01：将土样按相同的模型参数分层堆成左右两个边坡模型，为便于对比降雨冲刷下微生物固化对坡体表层的固化效果，设置左侧为固化坡体，右侧为未固化坡体。
46.s02：在堆坡过程中，将含水率传感器和弯曲元传感器预先埋入坡体内。5个为一组分别放置于坡顶、坡面1/6、坡面1/2、坡面5/6和坡脚位置，5cm和10cm深度处各放置一组，。弯曲元传感器与坡面平行布置，4个为一组分别放置于坡顶、坡面1/4、坡面3/4和坡脚位置，10cm和20cm深度处各放置一组，与含水率传感器交错排列。
47.s03：测试含水率传感器，调试弯曲元传感器，测试信号的频率和强度、测试时间间隔。
48.s04：将预先制备好的水、菌液和胶结液分别注入相应箱体。
49.s05：调整喷头方向与坡面平行，减少交叉喷洒区以确保喷洒均匀，打开阀门及流量计，右侧未固化模型阀门保持关闭。
50.s06：开启蠕动泵和空气压缩机，为避免菌液和胶结液混合而提前反应，通过调节阀门将菌液和胶结液交错分多次喷洒，并且提前调节水压及喷头，以喷雾形式喷洒，防止对坡面造成冲刷。
51.s07：菌液和胶结液每次喷洒完成，即用清水清洗管道然后从另一端排；
52.s08：观察流量计，严格控制各喷头的喷洒量。
53.s09：从喷洒菌液和胶结液开始，实时连续监测含水率变化，弯曲元传感器每次喷洒测量3次剪切波速值，直至含水率数据变化不明显，停止采集含水率数据，更改弯曲元传感器的采集频率为30分钟采集一次，直至剪切波速数据变化不明显时停止采集，此时表面胶结固化已经完成。
54.s10：调节水压和喷头，以模拟不同的降雨模式。
55.s11：关闭菌液箱和胶结液箱阀门，其余阀门均打开，开启蠕动泵和空气压缩机开始模拟降雨冲刷。
56.s12：观测流量计，严格控制降雨量。
57.s13：降雨过程实时监测坡体内部含水率变化，用高速摄影相机实时记录坡面和侧面侵蚀情况。
58.在至少一个实施例中，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行前述方法。计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器(rom)、随机存取可编程只读存储器(prom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、随机存取存储器(ram)、动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)、闪存、非易失性存储器、cd-rom、cd-r、cd+r、cd-rw、cd+rw、dvd-rom、dvd-r、dvd+r、dvd-rw、dvd+rw、dvd-ram、bd-rom、bd-r、bd-r lth、bd-re、蓝光或光盘存储器、硬盘驱动器(hdd)、固态硬盘(ssd)、卡式存储器(诸如，多媒体卡、安全数字(sd)卡或极速数字(xd)卡)、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘以及任何其它装置，所述任何其它装置被配置为以非暂时性方式存储计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构并将所述计算机程序以及任何相关联的数据、数据
文件和数据结构提供给处理器或计算机使得处理器或计算机能执行计算机程序。在一个示例中，计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统上，使得计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构通过一个或多个处理器或计算机以分布式方式存储、访问和执行。
59.尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、电池仓控制板、微电池仓控制板、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如dsp与微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、cd-rom、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在asic中。asic可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(dsl)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、中控计算机、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(cd)、激光碟、光碟、数字多用碟(dvd)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
60.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
61.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种测定微生物固化坡体表层效果试验系统，其特征在于，包括模型箱体、喷洒装置、数据采集装置以及处理终端；所述模型箱体包括箱体内固化腔、未固化腔以及位于箱体外的收液箱，底面设置有连通至收液箱的收液底板；喷洒装置一端连通有储水箱、菌液箱和胶结液箱，喷洒装置设有若干均匀分布在固化腔、未固化腔的喷头，用于实现精细定量均匀喷洒，在喷洒、清理和降雨三种模式之间自由切换，还可模拟喷洒和滴灌两种固化方式；数据采集装置采集含水率和剪切波速信息，并传输至所述处理终端。2.如权利要求1所述的测定微生物固化坡体表层效果试验系统，其特征在于，所述喷洒装置包括连通有储水箱、菌液箱和胶结液箱的主管；与主管连通并位于固化腔和未固化腔内的支管；与支管连通的喷洒管；位于喷洒管上实时监测各个喷头的流量计；用于控制储水箱、菌液箱和胶结液箱启闭的阀门，喷头位于喷洒管上且各个喷头与坡面的距离一致。3.如权利要求1或2所述的测定微生物固化坡体表层效果试验系统，其特征在于，所述数据采集装置包括含水率传感器、含水率转换器，含水率传感器预先在堆坡过程中埋入坡体，5个为一组分别放置于坡顶、坡面1/6、坡面1/2、坡面5/6和坡脚位置，5cm和10cm深度处各放置一组，含水率数据经含水率转换器传输到处理终端。4.如权利要求3所述的测定微生物固化坡体表层效果试验系统，其特征在于，所述数据采集装置还包括弯曲元传感器和波形信号采集卡，弯曲元传感器预先在堆坡过程中埋入坡体，4个为一组分别放置于坡顶、坡面1/4、坡面3/4和坡脚位置，10cm和20cm深度处各放置一组，与含水率传感器交错排列剪切波速数据经波形信号采集卡传输到处理终端。5.如权利要求1、2或4任一项所述的测定微生物固化坡体表层效果试验系统，其特征在于，模型箱体包括用于搭建箱体的框架、镶嵌于框架四周的钢化玻璃，模型箱体的长边中点位置用钢化玻璃将箱体分为固化腔、未固化腔。6.如权利要求5所述的测定微生物固化坡体表层效果试验系统，其特征在于，所述数据采集装置还包括两台高速摄影相机，两台高速摄影相机分别布置在模型箱体的前面和左右两侧，用于在模拟降雨冲刷期间实时记录边坡坡面和侧面的侵蚀情况。7.如权利要求6所述的测定微生物固化坡体表层效果试验系统，其特征在于，所述收液底板包括自上而下依次固定的不锈钢板层以及将液体导流至收液箱的斜板层，不锈钢板层设有若干溢流孔。8.如权利要求7所述的测定微生物固化坡体表层效果试验系统，其特征在于，不锈钢板层位于坡体模型坡脚一侧设置有滤网。9.一种如权利要求1-8任一项所述测定微生物固化坡体表层效果试验系统的方法，其特征在于，包括以下步骤，s01：将土样按相同的模型参数分别在固化腔、未固化腔中分层堆成两个边坡模型，在堆坡过程中，将含水率传感器和弯曲元传感器均预先均匀埋入坡体内部，并进行测试、调试；s02：调整固化腔内喷头方向与坡面平行，打开阀门及流量计，未固化腔内阀门保持关闭；s03：通过调节阀门将菌液和胶结液交错分多次喷洒，并且提前调节水压及喷头，以喷
雾形式喷洒，过程中观察流量计，严格控制各喷头的喷洒量；s04：菌液和胶结液每次喷洒完成，即用清水清洗管道然后从另一端排出；s05：从喷洒菌液和胶结液开始，实时连续监测含水率变化，弯曲元传感器每次喷洒测量3次剪切波速值，直至含水率数据变化不明显，停止采集含水率数据，更改弯曲元传感器的采集频率为30分钟采集一次，直至剪切波速数据变化不明显时停止采集，此时表面胶结固化已经完成；s06：调节水压和喷头，以模拟不同的降雨模式；s07：关闭菌液箱和胶结液箱阀门，其余阀门均打开，开启蠕动泵和空气压缩机开始模拟降雨冲刷；过程中观测流量计，严格控制降雨量；s08：降雨过程实时监测坡体内部含水率变化，用高速摄影相机实时记录坡面和侧面侵蚀情况。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求9所述的方法。

技术总结
本发明提供了一种测定微生物固化坡体表层效果试验系统，该测定系统由模型箱体、喷洒装置、数据采集装置以及处理终端组成，通过在喷管内设置流量计、调节喷头角度和阀门，调节一次喷洒的溶液量，实现精细定量均匀喷洒；配置两种可替换式喷头，可模拟喷洒和滴灌两种固化方式；模型坡体内布置含水率传感器，监测喷洒过程中坡体内湿润峰变化；坡体内布置弯曲元传感器，监测坡体表层剪切波速变化，分析土体刚度特性，进而获取土体固化程度，结合湿润峰和剪切波速变化规律，揭示微生物固化坡体表层的反应进程与固化机制，进行人工降雨，通过实时记录固化与未固化区坡体表层侵蚀程度，并结合湿润峰变化，综合分析以明确微生物固化坡体表层固化效果。表层固化效果。表层固化效果。


技术研发人员：张永杰 欧阳健 邓沛宇 罗志敏 李嘉兵 李鑫 张震 胡涛 邹景程 龙康 张新宇 邓锦 范海 王宇 陶坡 欧阳淼 郑涛
受保护的技术使用者：长沙理工大学
技术研发日：2023.04.22
技术公布日：2023/10/8