[发明专利]岩土开裂试验系统及试验方法

说明书

本发明提供一种岩土开裂试验系统及试验方法，包括箱体、温湿度控制装置、数据采集装置和计算机，其中，所述岩土的样品放置在所述箱体内，所述箱体内设置有拉力机，所述拉力机能够对所述样品进行拉伸；所述温湿度控制装置能够对所述箱体内的温度和湿度进行控制；所述数据采集装置与所述计算机连接，所述数据采集装置能够在试验过程中对试验数据进行采集，所述数据采集装置能够将采集到的数据传输给所述计算机。该试验系统将数字图像处理技术融入到试验环节，从宏观上建立材料在开裂过程中各物理变量之间的实验关系，深入分析岩土开裂的机理，得到各影响因素下岩土的开裂准则。

技术领域

本发明涉及地质工程及土木工程岩土技术领域，特别涉及一种岩土开裂试验系统及试验方法。

背景技术

岩土开裂会弱化岩土的整体稳定性和承载力，当岩土中产生裂缝时会引发永久不可逆的危害。因此对岩土开裂进行预防对于减少灾害具有重要意义，对岩土开裂进行预防则需要进行岩土开裂试验从而得到岩土的开裂准则。现有技术中的岩土开裂试验研究没有考虑多种因素共同作用下岩土开裂的萌生与发展，并且由于裂缝的产生是瞬时的，现有技术中的岩土开裂试验很难对其进行捕捉分析。

在计算机科学中，数字图像处理就是利用计算机算法对数字图像进行图像处理。数字图像处理作为数字信号处理的一个分支或领域，它允许广泛的算法应用于输入数据，这样可以避免如累积噪声和信号失真处理等问题。数字图像处理可以以多维系统的形式建模。

因此，需要一种将数字图像处理技术融入到试验环节岩土开裂试验系统及试验方法，对各影响因素下岩土的开裂准则进行研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种岩土开裂试验系统及试验方法，利用该试验系统对岩土样品进行拉伸试验，并利用数字图像处理技术对试验数据进行分析，进而得到岩土不同温度与湿度下的开裂准则。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种岩土开裂试验系统，包括箱体、温湿度控制装置、数据采集装置和计算机，其中，所述岩土的样品放置在所述箱体内，所述箱体内设置有拉力机，所述拉力机能够对所述样品进行拉伸；所述温湿度控制装置能够对所述箱体内的温度和湿度进行控制；所述数据采集装置与所述计算机连接，所述数据采集装置能够在试验过程中对试验数据进行采集，所述数据采集装置能够将采集到的数据传输给所述计算机。

进一步地，在上述的岩土开裂试验系统中，所述样品为长方体或圆柱体结构，所述样品表面均匀分布有若干参照点。

进一步地，在上述的岩土开裂试验系统中，还包括试验台，所述箱体设置在所述试验台上，所述箱体上方开口，所述箱体上端覆盖有护罩，所述护罩的材质为透明的有机玻璃；优选地，所述箱体的材质为透明的有机玻璃；优选地，所述箱体的上端设置有密封圈，所述护罩和所述箱体通过所述密封圈压紧密封。

进一步地，在上述的岩土开裂试验系统中，还包括称重设备，所述称重设备设置在所述箱体内，所述称重设备上设置有托盘，所述样品位于所述托盘上，所述拉力机与所述托盘固定连接；优选地，所述称重设备为天平，所述天平能够实时显示所述样品的重量；优选地，所述拉力机的试验力范围为0KN～20KN；优选地，所述样品的两端均设置有所述拉力机。

进一步地，在上述的岩土开裂试验系统中，所述温湿度控制装置包括温度控制器，所述温度控制器设置在所述箱体的内壁上，所述温度控制器能够对所述箱体进行恒温控制；所述箱体内的温度为-20℃～40℃。

进一步地，在上述的岩土开裂试验系统中，所述温湿度控制装置还包括溶液槽，所述溶液槽设置在所述箱体内，所述溶液槽容纳有饱和盐溶液，所述溶液槽能够控制所述箱体内的相对湿度为恒湿状态；所述箱体内的湿度为3％-100％。