[发明专利]一种可观测土体内部的渗水力模型试验装置和试验方法

权利要求书

1.一种可观测土体内部的渗水力模型试验装置，其特征在于：包括透明模型箱，所述透明模型箱的顶部设有密封盖板，所述透明模型箱的底部设有多孔板，所述多孔板与所述透明模型箱的底板之间为排水腔体，所述排水腔体上设有排水孔，所述多孔板与所述密封盖板之间为土样放置腔体，所述土样放置腔体内填充有透明土样，所述密封盖板连接有进水管，所述透明模型箱上设有与所述土样放置腔体连通的孔隙压力测量装置。

2.根据权利要求1所述可观测土体内部的渗水力模型试验装置，其特征在于：所述可观测土体内部的渗水力模型试验装置还包括激光源、发生器和数字相机，所述激光源、发生器共轴安装，所述数字相机的轴线垂直于所述激光源的轴线，所述数字相机的轴线与所述激光源的轴线的交点位于所述透明模型箱的土样放置腔体内。

3.根据权利要求1所述可观测土体内部的渗水力模型试验装置，其特征在于：所述多孔板上设有过滤网。

4.根据权利要求1所述可观测土体内部的渗水力模型试验装置，其特征在于：所述透明模型箱的侧壁上设有测压孔，所述测压孔与所述土样放置腔体连通，所述孔隙压力测量装置为孔隙水压力传感器，所述孔隙水压力传感器通过所述测压孔与所述土样放置腔体连通。

5.根据权利要求1所述可观测土体内部的渗水力模型试验装置，其特征在于：所述进水管连接有马氏瓶，所述马氏瓶内设有与所述透明土样具有相应折射率的孔隙流体。

6.根据权利要求1所述可观测土体内部的渗水力模型试验装置，其特征在于：所述透明土样为透明土颗粒。

7.一种可观测土体内部的渗水力模型试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）制备透明土样；

2）将制备好的透明土样分层放入透明模型箱内；

3）向透明模型箱内注入与透明土样具有相应折射率的空隙流体；

4）用激光照射透明土样剖面，观察土样变形。

8.根据权利要求7所述可观测土体内部的渗水力模型试验方法，其特征在于：在制备透明土样时，是采用无定型硅或熔融石英砂混合具有相应折射率的孔隙流体制备成透明土样。

9.根据权利要求7所述可观测土体内部的渗水力模型试验方法，其特征在于，步骤2）为：将制备好的透明土样分层放入透明模型箱内，对透明模型箱抽真空后密封。

10.根据权利要求7所述可观测土体内部的渗水力模型试验方法，其特征在于，步骤4）为：用激光源通过发生器照射透明土样剖面，用数字相机拍摄激光照射到的透明土样剖面。