[发明专利]土体内部可视化三维变形测量方法

权利要求书

1.一种土体内部可视化三维变形测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用铝板制作实验槽(2)；在实验槽(2)的后侧和右侧开设垂直的进光窗(8)，进光窗(8)的中心与实验槽(2)侧边中点对应；在实验槽(2)的前侧和左侧开设垂直的观察窗(9)；开设位置安装透明玻璃；利用亚克力材料制作观测对象(10)；

2)在实验槽(2)内配置实验用的透明土(7)；待配置好后，将透明土(7)放置在真空中，去除透明土(7)中的空气；然后采用20～35kPa以上的不排水剪切强度对透明土(7)进行固结；最后在透明土(7)配制过程中撒入2％～3％体积的荧光颗粒；

3)将观测对象(10)插入透明土(7)中；

4)在观察窗(9)相应位置处设置相机(1)，在进光窗(8)相应位置处设置光学组件(3)与激光器(5)；

5)根据观测点的位置调节并记录相机(1)的高度、拍摄的转角以及相机(1)几何坐标等重要参数；

6)开启激光器(5)，产生稳定激光束，激光束沿着光纤(4)传递到光学组件(3)，通过光学组件(3)后，形成激光面照射到透明土(7)中，并形成全面覆盖的散斑面；同时利用相机(1)跟踪拍摄观测对象(10)与周围土体的位移、变形情况；

7)使用GeoPIV分别分析来自每台相机(1)拍摄的图像以获得从每台相机(1)观察到的二维位移，然后使用立体摄影测量法合并相应的二维位移以产生样本的三维变形。

2.根据权利要求1所述的土体内部可视化三维变形测量方法，其特征在于：所述步骤1)中，观测对象(10)可以是单一规则对称的，也可以是群体不规则不对称的。

3.根据权利要求1所述的土体内部可视化三维变形测量方法，其特征在于：所述步骤2)中，采用水晶硅骨料和孔隙流体制作透明土(7)，孔隙流体由白油和石蜡溶剂混合，其体积比例为2.5～3.5。

4.根据权利要求1所述的土体内部可视化三维变形测量方法，其特征在于：所述步骤4)中，在观察窗(9)相应位置处各设置两台相机(1)。