[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

说明书

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，外部可视盒的四侧壁和底板上开设有多个安装孔洞，外部可视盒的内部空间放置有可移动可视盒，可移动可视盒为由四个透明侧壁板、透明底板以及透明盖板组成的盒体，多个固定调节装置穿过多个安装孔洞将四个透明侧壁板以及透明底板固定拼接成一个整体盒体，可移动可视盒的透明底板中部设置有安装块，膨胀剂加入管与安装块相配合，各透明侧壁板以及透明底板上均匀布设有多个排水孔。本发明提供的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，可以解决可视化不足，模拟压砂过程拟真程度较低的问题，提前给填海造陆过程提供可靠数据。

技术领域

本发明涉及模拟填海造陆技术领域，尤其是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。

背景技术

由于珊瑚砂每个方向所受的力必定是不同的，现有的装置无法控制装置内珊瑚砂的四边所受的压力也无法实验四边压力不同且可调的效果，对于装置内部珊瑚砂压实过程的观察不够清晰直观，且模拟的条件与实际条件存在较大差别，无法真实模拟实际填海造陆中珊瑚砂压密挤实过程，也无法测试有显著压碎性质的珊瑚砂的挤密效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供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，可以解决可视化不足，模拟压砂过程拟真程度较低的问题，提前给填海造陆过程提供可靠数据。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：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，外部可视盒的四侧壁和底板上开设有多个安装孔洞，外部可视盒的内部空间放置有可移动可视盒，可移动可视盒为由四个透明侧壁板、透明底板以及透明盖板组成的盒体，多个固定调节装置穿过多个安装孔洞将四个透明侧壁板以及透明底板固定拼接成一个整体盒体，可移动可视盒的透明底板中部设置有安装块，膨胀剂加入管与安装块相配合，各透明侧壁板上均匀布设有多个排水孔。

固定调节装置包括气动弹簧和螺栓弹簧。

气动弹簧设置于透明侧壁板以及透明底板的一侧的两端处；螺栓弹簧对称分布于透明侧壁板以及透明底板中心线两侧。

各透明侧壁板以及透明底板的连接处安装有防漏装置。

防漏装置为波折形碳纤维布条状体。

外部可视盒的各壁上均设置有刻度。

一种采用上述可视化装置模拟填海造陆中珊瑚砂压密挤实过程的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：调节各气动弹簧和螺栓弹簧以调节可移动可视盒的四个透明侧壁板以及透明底板的可变形能力；

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

步骤3：在可移动可视盒内部四侧及底部安装孔隙水压力计；

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

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

步骤6：盖上透明盖板对珊瑚砂顶部进行加压；

步骤7：通过各透明侧壁板的刻度观察染料轨迹并记录，记录各孔隙水压力计和各应力测试片的数值，然后在外部可视盒与可移动可视盒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。