[发明专利]一种成层透明土模型及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201811346746.2 申请日: 2018-11-13
公开(公告)号: CN109163952A 公开(公告)日: 2019-01-08
发明(设计)人: 袁炳祥;熊磊;李子豪;孙萌;陈文峰;房腾鹏;罗庆姿 申请(专利权)人: 广东工业大学
主分类号: G01N1/28 分类号: G01N1/28
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 张春水;唐京桥
地址: 510060 广东省*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 透明 土层 土模型 透明颗粒 粒径 制备 砂土 地质条件 力学性质 实际工程 液体填充 分层 研究
【说明书】:

发明属于透明土技术领域,尤其涉及一种成层透明土模型及其制备方法。本发明提供了一种成层透明土模型,包括:第一透明土层、第二透明土层和透明孔隙液体;所述第二透明土层设置于所述第一透明土层上,所述第一透明土层和缩短第二透明土层的砂土分别为第一透明颗粒和第二透明颗粒,所述第一透明颗粒的粒径小于所述第二透明颗粒的粒径;所述透明孔隙液体填充于所述第一透明土层和所述第二透明土层的间隙中。本发明中,成层透明土模型包括第一透明土层和第二透明土层,更为真实的模拟了实际工程地质条件下的天然土层的状况,可通过该成层透明土模型研究分层透明土的力学性质,从而为工程的实施提供可行性建议。

技术领域

本发明属于透明土技术领域,尤其涉及一种成层透明土模型及其制备方法。

背景技术

人工合成透明土模拟天然土体研究土体内部位移场和渗透场等问题的可视化模型试验方法逐渐得到工程技术人员的认可与应用,相比于传统测量土体变形时不能可视化土体内部在变形过程中的动态变化的方法,透明土材料和粒子图像测速法相结合的方法能够得到真实条件下土体内部任意切面的位移场及渗透场。

但是,现有的透明土模型仅限于单层透明土,单层透明土不能很好的模拟多层天然砂土的力学效应,与实际工程的密切结合程度较低。

发明内容

有鉴于此,本发明提供了一种成层透明土模型及其制备方法,用于解决单层透明土不能很好的模拟多层天然砂土的力学效应,与实际工程的密切结合程度较低的问题。

本发明的具体技术方案如下:

一种成层透明土模型,包括:第一透明土层、第二透明土层和透明孔隙液体;

所述第二透明土层设置于所述第一透明土层上,所述第一透明土层和所述第二透明土层的颗粒分别为第一透明颗粒和第二透明颗粒,所述第一透明颗粒的粒径小于所述第二透明颗粒的粒径;

所述透明孔隙液体填充于所述第一透明土层和所述第二透明土层的间隙中。

优选的,所述第一透明颗粒和所述第二透明颗粒的折射率相同;

所述第一透明颗粒和所述透明孔隙液体的折射率差值为-0.0004~0.0004。

优选的,所述第一透明颗粒和所述第二透明颗粒分别为第一透明玻璃砂土和第二透明玻璃砂土。

优选的,所述第一透明玻璃砂土和所述第二透明玻璃砂土的折射率为1.4585~1.4589;

所述透明孔隙液体为正十二烷和15号白油的混合物,所述正十二烷和所述15号白油的质量比为1:12。

本发明中,透明孔隙液体通过以下方法制备得到:在20℃下,将正十二烷和15号白油按照质量比1:12混合,顺时针搅拌,制得折射率为1.4585的混合溶液,静置6h,充分排出混合溶液中的气体,得到透明孔隙液体。该透明孔隙液体的折射率与第一透明玻璃砂土的折射率相近。

需要说明的是,透明孔隙液体不限于正十二烷和15号白油的混合液体。

优选的,所述第一透明颗粒的粒径为0.1mm~0.7mm;

所述第二透明颗粒的粒径为0.3mm~1mm。

更优选的,所述第一透明玻璃砂土的粒径为0.1mm~0.5mm;

所述第二透明玻璃砂土的粒径为0.5mm~1mm。

优选的,所述第一透明土层和/或所述第二透明土层的层数为两层以上;

所述第一透明土层和/或所述第二透明土层交错设置。

本发明还提供上述技术方案所述成层透明土模型的制备方法,包括以下步骤:

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