[发明专利]一种模拟填海造陆中珊瑚砂压密挤实过程的可视化装置及方法

权利要求书

1.一种模拟填海造陆中珊瑚砂压密挤实过程的可视化装置，包括透明的外部可视盒（1），其特征在于：外部可视盒（1）的四侧壁和底板上开设有多个安装孔洞，外部可视盒（1）的内部空间放置有可移动可视盒（2），可移动可视盒（2）为由四个透明侧壁板（3）、透明底板（4）以及透明盖板（13）组成的盒体，多个固定调节装置穿过多个安装孔洞将四个透明侧壁板（3）以及透明底板（4）固定拼接成一个整体盒体，可移动可视盒（2）的透明底板（4）中部设置有安装块，膨胀剂加入管（10）与安装块相配合，各透明侧壁板（3）上均匀布设有多个排水孔（12）；

固定调节装置包括气动弹簧（9）和螺栓弹簧（8）；

各透明侧壁板（3）以及透明底板（4）的连接处安装有防漏装置。

2.根据权利要求1所述的模拟填海造陆中珊瑚砂压密挤实过程的可视化装置，其特征在于：气动弹簧（9）设置于透明侧壁板（3）以及透明底板（4）的一侧的两端处；螺栓弹簧（8）对称分布于透明侧壁板（3）以及透明底板（4）中心线两侧。

3.根据权利要求1所述的模拟填海造陆中珊瑚砂压密挤实过程的可视化装置，其特征在于：防漏装置为波折形碳纤维布条状体(7)。

4.根据权利要求1所述的模拟填海造陆中珊瑚砂压密挤实过程的可视化装置，其特征在于：外部可视盒（1）的各壁上均设置有刻度。

5.一种采用上述权利要求1-4中任一项所述的可视化装置模拟填海造陆中珊瑚砂压密挤实过程的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1：调节各气动弹簧（9）和螺栓弹簧（8）以调节可移动可视盒（2）的四个透明侧壁板（3）以及透明底板（4）的可变形能力；

步骤2：调节好可变形能力后，将膨胀剂加入管（10） 通过安装块固定安装在可移动可视盒（2）内部；

步骤3：在可移动可视盒（2）内部四侧及底部安装孔隙水压力计（5）；

步骤4：假设可移动可视盒（2）的高度为H，向可移动可视盒（2）内部填充多层珊瑚砂形成珊瑚砂填充层（11）直至可移动可视盒（2）内部空间被填满，珊瑚砂填充层（11）的高度为1/6H-1/4H，在每两层珊瑚砂填充层（11）之间铺设一层粉状的不与水反应的染料层（14）,各染料层（14）的颜色不同，各染料层（14）的四周同一高度的位置埋设有应力测试片（6）；

步骤5：当珊瑚砂充满可移动可视盒（2）内部空间后，抽出膨胀剂加入管（10），在可移动可视盒（2）内留出的空间内的适当位置加入膨胀剂；

步骤6：盖上透明盖板（13）对珊瑚砂顶部进行加压；

步骤7：通过各透明侧壁板（3）的刻度观察染料轨迹并记录，记录各孔隙水压力计（5）和各应力测试片（6）的数值，然后在外部可视盒（1）与可移动可视盒（2）之间的空间进行多次加水，每次加水的高度为珊瑚砂填充层（11）的高度，每次加水之后对珊瑚砂进行压实，再放置一段时间后观察并记录各项数据，直至加水的次数与珊瑚砂填充层（11）的层数相同时停止，即完成填海造陆中珊瑚砂压密挤实过程的模拟。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤6中，每次加水后的放置时间为10-20分钟。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤4中加入的珊瑚砂为混合有促进珊瑚砂固结的微生物的珊瑚砂。