[发明专利]一种用于水平加载对地基影响试验的系统及方法

权利要求书

1.一种用于水平加载对地基影响试验的系统，其特征在于，包括封闭箱体(12)、图像处理子系统(11)以及分别设置于封闭箱体(12)内的图像采集子系统和模型试验子系统，所述的图像采集子系统包括CT扫描组件和安全控制组件，所述的模型试验子系统包括加载组件和模型组件，所述的CT扫描组件包括分别设置于模型试验子系统两侧的探测器(6)和X射线发射器(5)，所述的模型组件包括模型箱(14)、填设于模型箱(14)内的土体(16)以及插设于土体(16)内的地基试验模型(15)，所述的加载组件正对土体(16)侧面，用于提供对土体(16)的水平荷载，所述的探测器(6)与图像处理子系统(11)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于水平加载对地基影响试验的系统，其特征在于，所述的CT扫描组件还包括扫描架(7)和扫描平台(1)，所述的扫描架(7)的一端设置于封闭箱体(12)的上顶面，另一端与X射线发射器(5)连接，用于调节X射线发射器(5)的高度，所述的扫描平台(1)为旋转平台，所述的模型箱(14)设置于扫描平台(1)上。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于水平加载对地基影响试验的系统，其特征在于，所述的模型箱(14)为矩形箱体，其正对加载组件的侧面设置开口，所述的开口宽度小于该侧面的宽度。

4.根据权利要求3所述的一种用于水平加载对地基影响试验的系统，其特征在于，所述的加载组件包括活动板(17)、驱动机构、位移计(2)和加载块(4)，所述的驱动机构通过连杆与加载块(4)连接，所述的位移计(2)设置于连杆上，用于测量土体(16)水平向压缩量，所述的活动板(17)设置于模型箱(14)开口侧的内部，所述的加载块(4)正对活动板(17)，用于将荷载均匀地传递给土体(16)。

5.根据权利要求4所述的一种用于水平加载对地基影响试验的系统，其特征在于，所述的驱动机构包括油压千斤顶(3)，所述的油压千斤顶(3)连杆与加载块(4)连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于水平加载对地基影响试验的系统，其特征在于，所述的安全控制组件包括安装于封闭箱体(12)外侧的辐射报警器(9)和与X射线发射器(5)连接的紧急开关。

7.根据权利要求1所述的一种用于水平加载对地基影响试验的系统，其特征在于，所述的地基试验模型(15)为缩尺地基模型，所述的模型箱(14)采用有机玻璃板制成。

8.根据权利要求4所述的一种用于水平加载对地基影响试验的系统，其特征在于，所述的加载块(4)上表面与土体表面在同一水平面上。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的用于水平加载对地基影响试验系统的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在模型箱(14)中填筑土体(16)，并分层夯实、整平，然后将地基试验模型(15)插入土体(16)中；

S2：启动X射线发射器(5)和探测器(6)，对未施加水平荷载前土体(16)进行CT扫描，得到加载前CT图像；

S3：启动加载组件，对土体(16)施加水平荷载；

S4：启动X射线发射器(5)和探测器(6)，对受到水平荷载后的土体(16)进行CT扫描，得到加载后CT图像；

S5：将CT扫描结果分别输入图像处理子系统(11)进行重构处理，得到水平荷载下土体(16)内部的三维图像。

10.根据权利要求8所述的一种用于水平加载对地基影响试验的方法，其特征在于，所述的步骤S3具体包括：启动加载组件对模型箱(14)内的土体(16)分级施加逐渐增大的水平荷载，并记录土体(16)水平向压缩量。