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申请/专利权人：重庆大学溧阳智慧城市研究院

摘要：本发明公开一种全透明土体真三轴试验仪器及其使用方法，该仪器包括透明压力室、透明土试样、加载系统和成像系统，通过两台相机与激光平面同步平动获取土体试样内各部位的位移信息，能完全实现土体单元试样在真三轴应力状态下的变形破坏可视化，并能考虑第二主应力的影响及应力主轴旋转等复杂应力路径，弥补了现有真三轴仪只能获取试样外部表面变形特征的局限，相比X射线和CT技术既有更直观、更精准且经济的特质。全透明真三轴试验仪的试样、隔膜、加载板、视窗的折射率相同，最大程度减少了光线因折射而引起的测量误差，也极大程度降低了校准误差的工作量。能为今后岩土和地质工程研究提供重要的技术支撑。

主权项：1.一种全透明土体真三轴试验仪器，其特征在于：包括围压室1、透明土试样2、加载系统3和成像系统4；所述围压室1包括左右面板5、上下面板6和前后门7；所述左右面板5和上下面板6之间通过焊接密封固定；所述上下面板6包括上面板601和下面板602；所述上面板601和下面板602的中心位置处开设有通孔；所述前后门7与左右面板5铰接；所述左右面板5和上下面板6上设置有多处阀门9；所述左右面板5和前后门7的中心位置处开设有视窗10；所述透明土试样2为四棱柱结构，放置在试样台13上；所述透明土试样2的顶面放置有试样帽12；所述透明土试样2与试样帽12、试样台13之间均设置有透水板；所述试样帽12、透水板、透明土试样2和试样台13的外侧壁均被隔膜包裹和连接；所述隔膜的上端与试样帽12通过止水圈固定；所述隔膜的下端与试样台13通过止水圈固定；所述试样帽12上设置有L形孔道I15，一端连通至试样帽12的底面，另一端连通至试样帽12的外侧壁；所述试样台13上设置有L形孔道II16，一端连通至试样台13的顶面，另一端连通至试样台13的外侧壁；所述L形孔道I15、L形孔道II16与左右面板5上的阀门9通过硬管17连接；所述加载系统3包括上部加载柱18、下部加载柱19、加载板20、围压控制器、反压控制器和荷载机箱23；所述荷载机箱23包括荷载机箱I2301、荷载机箱II2302、荷载机箱III2303和荷载机箱IV2304；所述荷载机箱I2301通过四根反力杆39与上面板601连接固定；所述上部加载柱18穿过上面板601上的通孔，一端与试样帽12连接，另一端与荷载机箱I2301连接；所述上部加载柱18与上面板601之间设置有止水圈；所述下部加载柱19穿过下面板602上的通孔，一端与试样台13连接，另一端与荷载机箱II2302连接；所述荷载机箱II2302与下部加载柱19的连接处设置有一圈集水槽24，所述集水槽24与荷载机箱II2302上的阀门9通过孔道连通。所述透明土试样2靠近左右面板5一侧的外侧壁上设置有加载板20，两侧的加载板20通过四根连接杆25分别与荷载机箱III2303、荷载机箱IV2304连接；所述左右面板5上开设有供所述连接杆25穿过的通孔；所述连接杆25与左右面板5之间设置有止水圈；所述围压控制器与上下面板6上的阀门9通过硬管17连接；所述反压控制器与左右面板5上的阀门9通过硬管17连接；所述成像系统4包括导轨28、伸缩支架29、相机30和激光发射器31；所述伸缩支架29通过驱动电机在导轨28上前后滑动；所述伸缩支架29包括主干支架33和分支支架34；所述主干支架33上设置有相机30，所述相机对准前门视窗或后门视窗；所述分支支架34为U型杆，包括两根竖杆和连接两根竖杆的横杆，所述横杆固定在所述主干支架33上，两个所述竖杆上均设置有激光发射器31；所述激光发射器31对准左右面板5的视窗10；所述激光发射器31可发射出激光平面35；所述激光平面35投射进透明土试样2中形成高亮散斑场36，所述相机30的焦点位于高亮散斑场36的平面内；所述相机30的机拍摄方向位于激光平面的法线方向。

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