中国是个多山的国家,山地约占全国面积的2/3,是世界上山体滑坡较多的国家之一。除了自然因素引起的山体滑坡外,随着国民经济的蓬勃发展,各项工程活动也对山体地质环境往往起着破坏性的作用。在铁路、公路、水利、航运、采矿、建筑以及国防建设中经常遇到斜(边)的稳定性问题。在中国,每年由山体滑坡引起的损失超过3亿美元,而在全世界却高达10亿美元之多。这些使山体滑坡成为除地震外最大的自然灾害。由于山体滑坡引起如此多的财产损失、人员伤亡,早期预警系统的建立就显得十分必要了。随着科学的发展一些新的监测技术进入人们视野,用传感器作为监测仪器来研究山体滑坡监测的研究变得非常重要。这些研究及时捕捉崩滑灾害的特征信息,为崩塌、山体滑坡的正确分析评价、预测预报及治理工程等提供可靠资料和科学依据。论文的目标就是研究如何在实验室实现传感器监测模拟。我们主要以美国基康公司的5种不同传感器为研究对象(如表面位移计、埋入式位移计、多点位移计、土压力计、测斜仪),分别研究如何设计机械工装来帮助传感器实现山体滑坡模拟及如何调试、测试整个监测控制系统的可靠性与稳定性。为从山体滑坡体内部、相关因素、诱发因素去更好地分析了解山体滑坡的稳定性提供了信息,多角度多方位地扩大了思路。此外还编写程序软件,建立山体滑坡监测预警系统,为危险数据的管理和预警、为以后的进一步实验室研究打下坚实基础。本文的主要研究工作及其研究成果:(1)首先分析了山体滑坡的类型、影响因素,并对斜坡的结构、变形破坏原理及其他地质模型进行了总结。找到了实施山体滑坡监测的切入点,并对当前的边坡监测方法进行了总结,为进一步研究打下了基础;(2)分析了不同传感器的工作原理、优缺点的基础上,同时阐述了多种用于判断山体滑坡是否处于稳定状态的监测预警指标(如稳定性系数、可靠概率、位移速率、位移加速度、塑性应变率、蠕变曲线切线角、位移矢量角、声发射参数、分维值等),给传感器预警系统的建立打下了坚实的基础;(3)根据表面位移计、埋入式位移计、多点位移计、土压力计、测斜仪的工作原理,分别设计了不同的机械工装来带动其运动模拟山体滑坡发生现场,并用数据测试装置来检测机械工装模拟山体滑坡的模拟效果,通过多次测试得出测试位移与给定位移相似度达到96%以上,以证明该装置确实能有效的模拟山体滑坡现场;(4)为方便于对监测数据的管理与实时分析,以便及时发现预警情况,采用VC++程序进行编程,分别针对表面位移计、埋入式位移计、多点位移计、土压力计、测斜仪的不同监测指标设计不同的管理子软件,并与临界安全值比较,当其监测数据接近临界安全值时,该软件会自动发出警告,最后用Delphi设计出一套软件可以同时管理这5个子软件,使该预警系统成为一个整体。