[发明专利]分层土层渗流特性的精细化试验装置及试验方法

摘要

本发明公开了一种分层土层渗流特性的精细化试验装置及试验方法，包括模拟分层土层的分层土体模型、盛放分层土体模型的模型箱、向分层土体模型提供渗流水的渗流控制系统、实时监测分层土体模型渗流动态的动态数据采集系统；模型箱为透明箱体，箱体下端设置有若干进水口，模型箱底部设有水流缓冲区，分层土体模型铺设在水流缓冲区上，模型箱侧壁连通有排水管。本发明能够精细化、可视化地获取分层土体渗流过程，并通过分析可以得到土颗粒运动过程、渗漏通道形成过程、土体位移场、渗流场及土体破坏形态等，便于深入探索复杂的土体渗透破坏机理，从而利于从本质揭示土体渗透破坏现象，为有效防治工程措施的提出提供技术支撑及理论依据。

主权项

1.一种分层土层渗流特性的精细化试验装置，其特征在于，包括模拟分层土层的分层土体模型、盛放分层土体模型的模型箱、向分层土体模型提供渗流水的渗流控制系统、实时监测分层土体模型渗流动态的动态数据采集系统；所述分层土体模型为各层土体颜色不同、特性不同的分层土体结构；所述模型箱为长方体状透明箱体，箱体上端开口，下端设置有若干进水口，模型箱底部设有大颗粒砂性土构成的水流缓冲区，所述分层土体模型铺设在水流缓冲区上，对应分层土体模型的模型箱侧壁连通有排水管，供渗流水及土颗粒排出；所述渗流控制系统包括储水箱，储水箱上设有出水口，出水口与所述进水口间通过导水管连通，对所述分层土体模型施加渗流压力；所述动态数据采集系统包括采集分层土体模型整体图像的高清数码摄像仪，采集分层土体模型局部图像的高倍数体视显微设备，采集试验过程中分层土体模型内部孔隙水压力、土压力的动态应变数据采集设备，以及用于数据采集、记录和分析的电脑设备，电脑设备分别与高清数码摄像仪、高倍数体视显微设备、动态应变数据采集设备通信连接，对各仪器设备采集到数据进行整合分析与处理，得出渗流模拟试验过程中土体内的渗流场、应力场、位移场及土颗粒运动变化规律。