1.一種滲流作用下砂土介質(zhì)細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化的監(jiān)測裝置,其特征在于,包括核磁共振分析與成像系統(tǒng)和滲流系統(tǒng),滲流系統(tǒng)包括水箱、試驗(yàn)固定裝置、試樣填充裝置、測壓管以及量筒;試樣填充裝置固定于核磁共振分析與成像系統(tǒng)的信號采集系統(tǒng)內(nèi),一端與外部的水箱連接,另一端與外部的收集裝置連接;水箱通過試驗(yàn)固定裝置固定于高處,試樣填充裝置兩端設(shè)置有測壓管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲流作用下砂土介質(zhì)細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化的監(jiān)測裝置,其特征在于,所述試驗(yàn)固定裝置具有可調(diào)節(jié)水箱高度的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲流作用下砂土介質(zhì)細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化的監(jiān)測裝置,其特征在于,所述水箱內(nèi)部設(shè)置隔板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲流作用下砂土介質(zhì)細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化的監(jiān)測裝置,其特征在于,所述試樣填充裝置的進(jìn)水口和出水口設(shè)有過濾紗網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲流作用下砂土介質(zhì)細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化的監(jiān)測裝置,其特征在于,所述核磁共振分析與成像系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有用于固定試樣填充裝置的固定夾。
6.一種滲流作用下砂土介質(zhì)細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化的監(jiān)測方法,其特征在于,使用如權(quán)利要求1所述的檢測裝置,包括以下步驟:
步驟1,測試準(zhǔn)備
將砂土介質(zhì)按土工試驗(yàn)填入試樣填充裝置,試樣填充裝置連接水箱、量筒和測壓管,通水排氣后將試樣填充裝置放入核磁共振信號采集系統(tǒng)中;對試樣施加水力坡降,通水讓試樣處于完全飽和狀態(tài);
步驟2,測試砂土介質(zhì)初始結(jié)構(gòu)特性
對試樣施加CPMG信號,根據(jù)核磁共振分析系統(tǒng)可得到試樣T2譜,根據(jù)T2譜計(jì)算試樣初始的物理性質(zhì);利用核磁共振成像系統(tǒng)掃描試樣內(nèi)部各截面,得到砂土介質(zhì)內(nèi)部初始截面圖像;
步驟3,測試砂土介質(zhì)不同水力坡降下的結(jié)構(gòu)特性
按一定梯度依次提高水箱高度,以獲得逐漸增大的水力坡降,并在施加水力坡降相同時間后,對試樣再一次施加CPMG信號和掃描試樣內(nèi)部截面,從而得到不同水力坡降下砂土介質(zhì)的結(jié)構(gòu)特性;
步驟4,測試砂土介質(zhì)最大水力坡降的結(jié)構(gòu)特性
在最大水力坡降下,在不同的時間下對試樣施加CPMG信號和核磁共振成像系統(tǒng)掃描試樣內(nèi)部截面,得到該水力坡降下不同時間砂土介質(zhì)的結(jié)構(gòu)特性;
步驟5,分析步驟2-4得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù),獲得砂土介質(zhì)不同水力坡降下細(xì)觀結(jié)構(gòu)的變化情況。