裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统技术方案

本申请涉及一种裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，包括：试验装置包括密闭的腔体，腔体用于固定具有裂隙的试样岩体，试验装置上沿第一方向的一侧设有剪切力加载组件，试验装置上沿第一方向相对的两侧还分别设有进水口和出水口，进水口和出水口均用于与裂隙导通以供带有示踪粒子的液体经由进水口流入裂隙中并经由出水口流出；可视化组件包括激光组件和两个CCD相机，激光组件用于提供光源，CCD相机用于拍摄示踪粒子；出水采集组件用于对从裂隙渗流处的水的流量进行采集测量；控制器与可视化组件电性连接。根据本发明专利技术实施例的裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，能够更准确地获取裂隙内部的瞬态流场。取裂隙内部的瞬态流场。取裂隙内部的瞬态流场。

【技术实现步骤摘要】
裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统


[0001]本申请涉及裂隙剪切渗流试验
，尤其涉及一种裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统。

技术介绍

[0002]裂隙岩石是水利水电、矿山、隧道开挖等工程中经常遇到的一类复杂岩体，它的强度、变形和渗透性等特征，将直接关系着工程设计、施工和运营稳定性，而这些特性具有显著的时间相关性。裂隙岩体剪切流变常常是造成岩体滑坡、围岩塌落、地下工程失稳等工程事故的主要因素。因此，开展裂隙岩体剪切渗流特性的实验研究，对于岩体工程的长期稳定性评价十分重要。同时，地下水主要沿裂隙面流动，地下水也是影响工程稳定性的重要因素，一般裂隙的渗透系数是完整岩石的几倍甚至几十倍；在应力作用下，裂隙面开度发生变化，从而导致裂隙岩体渗透性发生变化。
[0003]自然界中的岩体通常含有大量单裂隙构成，在裂隙岩体当中，完整的岩块透水性极其微弱，而流体流动的主要通道是其内部发育的单裂隙及裂隙网络，而深入探究单裂隙在剪切力的作用下局部流场结构演化特征是掌握其渗流特性的关键。
[0004]为了提高工程流体力学实验教学质量、增强学生理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，其特征在于，包括：试验装置，所述试验装置包括密闭的腔体，所述腔体用于固定具有裂隙的试样岩体，所述试验装置上沿第一方向的一侧设有剪切力加载组件，所述试验装置上沿第一方向相对的两侧还分别设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口均用于与所述裂隙导通以供带有示踪粒子的液体经由所述进水口流入所述裂隙中并经由所述出水口流出；可视化组件，所述可视化组件包括激光组件和两个CCD相机，所述激光组件用于提供光源，所述CCD相机用于捕捉并拍摄所述示踪粒子；出水采集组件，所述出水采集组件用于对从所述裂隙渗流处的水的流量进行采集测量；控制器，所述控制器与所述可视化组件电性连接。2.根据权利要求1所述的裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，其特征在于，所述可视化组件还包括固定座，所述CCD相机固定于所述固定座上，所述固定座包括底座、X轴向导轨以及Y轴向导轨，所述底座包括万向轴，所述X轴向导轨固定于所述万向轴的顶端，所述Y轴向导轨底部通过第一滑块可滑动地嵌设于所述X轴向导轨上，所述Y轴向导轨上设有第二滑块，所述第二滑块上设有可转动的圆盘，所述CCD相机设于所述圆盘上。3.根据权利要求1或2所述的裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，其特征在于，所述CCD相机具有第一位置和第二位置，在所述第一位置时，所述CCD相机与所述激光组件位于所述试验装置的第二方向的同侧，且所述CCD相机与所述激光组件位于同一平面上，在所述第二位置时，所述CCD相机位于所述试验装置的第三方向的一侧，其中，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直。4.根据权利要求3所述的裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，其特征在于，所述CCD相机位于所述第一位置用于观测所述试样岩体的局部流场，所述液体包括罗丹明B溶液，所述CCD相机位于所述第二位置用于观测所述试样岩体的宏观流场，所述液体包括空心玻璃微珠悬浮液。5.根据权利要求3所述的裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，其特征在于，所述试验装置包括上盖板组件、下盖板组件、围板组件，所述上盖板组件、所述下盖板...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭平业，王蒙，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：