基于平面激光诱导荧光的潜蚀可视化试验装置及其初步应用

摘要：

潜蚀的发生发展均位于不稳定土体内部,隐蔽性强,危害性大.常规测试手段等均只能观测到仪器壁面或者部分示踪粒子的运动轨迹,无法观测到土体内部的颗粒移动,严重阻碍了对潜蚀发生发展机制的认识.基于平面激光诱导荧光技术(PLIF)研制了潜蚀可视化试验装置.该装置包括渗透仪、PLIF系统、高速摄像机及图像处理系统等.选用折射率匹配的熔融石英砂、15#白油及D80溶剂油配制透明土,探讨制备高透明度的内部不稳定的透明土试样的试验方法,初步开展透明土潜蚀试验研究.研究表明:新的试验装置能够实时观测到透明土内部不同位置的颗粒运移.环境温度对液体折射率及试样透明度影响较大,试验过程必须严格控制环境温度在25℃及以下.内部不稳定土体中细颗粒含量和最小粒径对试样透明度影响显著,建议细颗粒含量应低于35％,同时,最小颗粒粒径应不小于0.2 mm.潜蚀的发生发展进程是不均衡的,它会沿着试样内部薄弱位置发展,最终形成贯穿上下游的优势渗流路径,诱发土体结构破坏.基于PLIF的潜蚀可视化试验装置将为深入认识潜蚀细观机制提供一种有效的研究工具.

关键词：土力学、潜蚀、可视化、平面激光诱导荧光、透明土、细观机制

所属期刊栏目：40

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金资助项目;江西省水利科学研究院江西省水工安全工程技术研究中心开放基金项目

在线出版日期：2021-07-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1287-1296