[发明专利]一种基于透明土的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置

说明书

本发明公开了一种基于透明土的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，包括框架，所述框架的上部安装有升降平台加载仪，升降平台加载仪的一侧连接有高度可调节旋转丝杠，升降平台加载仪的一端连接有刚性连接杆，刚性连接杆的另一端连接有土岩混合双排桩边坡模型，升降平台加载仪上还设有片光发射器，框架的下部安装有光学平台，光学平台上固定设置装有浸泡液体的亚克力模型箱，框架的顶部还设有PIV数字图像采集系统，PIV数字图像采集系统通过传动杆与高度可调节旋转丝杠连接。本发明操作简便，数据可靠性高，可以保证工程的实际需求，为测量滑坡土体的内部变形提供参考。

技术领域

本发明涉及一种土木工程岩土领域模拟试验方法，具体是一种基于透明土的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置。

背景技术

现阶段的岩土工程模拟实验领域中，土岩混合双排桩边坡已经成为工程中较为常见的边坡形式，混合边坡的破坏问题日益突出，现已经成为我国铁路、公路、矿山等领域的热点话题。因此，获取实时可靠的土岩混合双排桩边坡模型的实时内部变形，实现土岩混合双排桩边坡在受到顶部荷载作用下的位移可视化显得尤为重要。

传统的室内模型试验测量只能获得土体宏观的变形和边界区域的变形，想要得到土岩混合双排桩边坡变得十分困难。国内外学者通过试验对土岩混合边坡进行了部分研究，目前可用于研究模型内部滑移的方法包括计算机轴向断层扫描(CAT)，CT扫描技术与核磁共振成像(MRI)和模拟实验。但是前两种方法现阶段存在明显缺陷，模型尺寸及模具材料要求十分苛刻，高昂的实验设备费用限制和阻碍了这些技术在工程实际中的推广，在使用这些技术的过程中直观感不强等问题也较为突出。因此，工程中需要一种基于透明土的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，用于指导边坡维护，为确保土岩混合双排桩边坡稳定提供参考。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于透明土的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于透明土的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，包括框架，所述框架的上部安装有升降平台加载仪，所述升降平台加载仪的一侧连接有用于控制升降平台加载仪升降的高度可调节旋转丝杠，所述升降平台加载仪的一端连接有刚性连接杆，所述刚性连接杆的另一端连接有土岩混合双排桩边坡模型，所述升降平台加载仪上还设有与所述刚性连接杆相连接的片光发射器，所述框架的下部安装有光学平台，光学平台上固定设置装有浸泡液体的亚克力模型箱，在装有浸泡液体的亚克力模型箱中放置所述土岩混合双排桩边坡模型，所述框架的顶部还设有PIV数字图像采集系统，所述PIV数字图像采集系统通过传动杆与高度可调节旋转丝杠连接。

作为本发明进一步的方案：所述升降平台加载仪和框架之间采用螺栓连接固定，升降平台加载仪和高度可调节旋转丝杠之间焊接固定，升降平台加载仪上还外接用于实时显示压力值的压力传感器。

作为本发明进一步的方案：所述升降平台加载仪的中心部分钻设安装孔，刚性连接杆装入升降平台加载仪的中心孔，且刚性连接杆和升降平台加载仪焊接固定，所述刚性连接杆的另一端的端部外接用于对装有浸泡液体的亚克力模型箱中的土岩混合双排桩边坡模型施加荷载的压力板。

作为本发明进一步的方案：所述升降平台加载仪还连接有用于实现升降平台加载仪平衡的配重块，配重块焊接挂置于升降平台加载仪上，配重块为实验室标准重量铁块。

作为本发明进一步的方案：所述片光发射器的型号为EPS325-3W。

作为本发明进一步的方案：所述光学平台采用阻尼材料制成，光学平台为铁磁不锈钢表面，采用四角支撑结构。

作为本发明进一步的方案：所述装有浸泡液体的亚克力模型箱的四角可拆卸设有活动卡扣，浸泡液体与土岩混合双排桩边坡模型具有相同的折射率，浸泡液体按照15#白油和正十二烷质量比1：4进行混合。