[实用新型]土体泥水劈裂伸展过程的可视化模拟试验装置

权利要求书

1.一种土体泥水劈裂伸展过程的可视化模拟试验装置，其特征在于，包括：试验平台、注浆系统、加压系统、激光照射系统和呈像系统；

所述试验平台包括试验模型箱，所述试验模型箱与加压系统、注浆系统相连通，在所述试验模型箱中的围压室中放置带有开孔的土体试样，所述围压室的外壁上设置注浆孔和注水孔；

所述注浆系统包括互相连接的活塞式注浆管、注浆泵和泥浆箱，所述活塞式注浆管穿过所述注浆孔插入所述土体试样的开孔中，所述注浆泵通过所述活塞式注浆管将所述泥浆箱中的泥浆浇注到所述土体试样的内部；

所述加压系统包括互相连接的蓄水箱和围压加载装置，所述蓄水箱通过所述注水孔往围压室注水，所述围压加载装置往所述围压室加载围压；

所述激光照射系统中的激光仪发射片状激光束，所述片状激光束在所述土体试样的内部传输，形成粒子散斑图像，所述呈像系统中的相机对所述粒子散斑图像进行采集。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述试验平台还包括反力架，所述反力架支撑所述试验模型箱。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述试验模型箱包括围压室透明侧壁、围压室、围压室顶板、围压室注水孔、围压室底座、注浆孔、溢流阀、橡胶膜、轴压杆、轴压传感器和试样顶帽，所述围压室由围压室透明侧壁、围压室顶板和围压室底座围成，所述围压室透明侧壁为亚克力透明壳体，所述围压室底座与所述围压室透明侧壁之间通过橡胶膜进行密封，所述溢流阀用于控制围压室中的围压，当围压大于指定压力时，溢流阀自动打开进行减压，所述轴压杆通过试样顶帽对试样施加轴压，所述轴压传感器用于监测轴压的大小。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述注浆系统包括活塞式注浆管、泥浆压力变送器、质量流量计、注浆泵和泥浆箱，所述泥浆压力变送器与所述注浆泵连接，调节所述注浆泵的泥浆输出压力，所述质量流量计与所述注浆管连接，监测所述注浆管中的泥浆的流量。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述加压系统包括第一液压油缸、蓄水箱、围压加载装置、第二液压油缸和加载控制系统，所述第一液压油缸与注浆系统连通，给注浆泵提供动力，所述第二液压油缸与所述轴压杆相连，为施加轴压提供动力，围压由所述蓄水箱、围压加载装置进行控制，所述加压系统中的所有装置均通过加载控制系统进行调控与配合。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述呈像系统中的相机的轴线与所述激光仪的轴线相交于位于试件中心处的一点。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述呈像系统包括互相连接的CCD数码相机和图像采集装置，所述CCD数码相机设置于所述激光仪的下方，对激光仪形成的粒子散斑图像数据进行连续拍摄，并将拍摄得到的数据传输给所述图像采集装置。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光照射系统包括互相连接的激光仪和光线聚焦透镜，所述激光仪发射出的激光通过所述光线聚焦透镜后产生共面集中的激光，所述激光照射透明的土体试样。