[發(fā)明專利]一種天然黃土節(jié)理接觸面積的測量裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710109155.2
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106769791B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設計）人: 劉小軍;孔慶;王鐵行;王震;徐彬彬;鄭興
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發(fā)明公開了一種天然黃土節(jié)理接觸面積的測量裝置及方法，包括密封桶、進氣裝置、多孔放樣平臺和桶蓋；桶蓋設置在密封桶的上端，多孔放樣平臺垂直于密封桶的內(nèi)壁設置在桶蓋的下方；密封桶的側壁底部設置有進氣口，進氣裝置與進氣口相連；桶蓋上設置有出氣口。本發(fā)明的裝置可以使粉末均布在節(jié)理表面，該系統(tǒng)便于加工，材料易取，有較好的經(jīng)濟效益，系統(tǒng)運行原理易懂、操作簡單，且可取的較好的均鋪效果。

技術領域

本發(fā)明屬于天然黃土節(jié)理參數(shù)測量領域，特別涉及一種天然黃土節(jié)理接觸面積的測量裝置及方法。

背景技術

黃土節(jié)理是黃土形成后經(jīng)過內(nèi)外應力作用和新構造形成的空隙，廣泛存在于黃土高原地區(qū)，它的存在對黃土的特性有著不可忽視的影響。節(jié)理滲流是黃土地區(qū)隧道、窯洞、山體、公路邊坡穩(wěn)定性的重要影響因素，節(jié)理接觸面積是影響節(jié)理滲流的重要因素，因此探索一種簡潔、經(jīng)濟、實用的方法獲得節(jié)理接觸面積具有較高的實際意義和工程價值。

目前天然節(jié)理接觸面積通過組合兩片經(jīng)計算機處理的節(jié)理表面形態(tài)獲得，對技術水平有較高要求，操作難度大。隨著人們對節(jié)理滲流問題研究的不斷深入，如何簡潔、經(jīng)濟的獲得黃土天然節(jié)理接觸面積成為急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種天然黃土節(jié)理接觸面積的測量裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術中技術水平有較高要求，操作難度大等問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種天然黃土節(jié)理接觸面積的測量裝置，包括密封桶、進氣裝置、多孔放樣平臺和桶蓋；桶蓋設置在密封桶的上端，多孔放樣平臺垂直于密封桶的內(nèi)壁設置在桶蓋的下方；密封桶的側壁底部設置有進氣口，進氣裝置與進氣口相連；桶蓋上設置有出氣口；密封桶內(nèi)預置有若干粉末。

進一步的，出氣口上還連接有除塵布袋，出氣口和除塵布袋通過連接管連接。

進一步的，一種基于天然黃土節(jié)理接觸面積的測量裝置的測量方法，所述測量方法包括以下步驟：

1)在密封桶底部放置若干粉末，取出含天然黃土節(jié)理的標準三軸試樣，將半塊試樣節(jié)理面朝上的放置在多孔放樣平臺上；

2)啟動進氣裝置，粉末在進氣裝置的作用下?lián)P起，待粉末漂浮充滿密封桶后關閉進氣裝置，待粉末沉積后重新啟動進氣裝置，重復上述步驟，直到節(jié)理表面均勻的撒上一層粉末時停止；

3)取出表面覆蓋粉末的試樣，將另一半試樣以對應的位置放在其上，靜置兩分鐘后取下，使用數(shù)碼相機拍攝節(jié)理表面，節(jié)理接觸的部分顏色會與其他部分不同；

4)使用圖像處理軟件在圖片上繪制網(wǎng)格，表面顏色不同區(qū)域所占網(wǎng)格數(shù)目與總網(wǎng)格數(shù)目的比值即為節(jié)理的接觸面積與總面積的比值，直接測得總面積從而得到節(jié)理的接觸面積。

進一步的，粉末使用粒徑在0.075mm以下的粉末。

進一步的，密封桶采用透明材質(zhì)。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明有以下技術效果：

本發(fā)明的裝置可以使粉末均布在節(jié)理表面，該系統(tǒng)便于加工，材料易取，有較好的經(jīng)濟效益，系統(tǒng)運行原理易懂、操作簡單，且可取的較好的均鋪效果。

本發(fā)明通過在節(jié)理表面均鋪粉末，結合圖像處理技術，獲得黃土節(jié)理的接觸面積，方法簡單、經(jīng)濟、實用性強，為測量節(jié)理接觸面積提供了新思路。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖；

其中：1、密封桶；2、桶蓋；3、出氣口；5、除塵布袋；6、進氣口；7、進氣裝置；8、多孔放樣平臺。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發(fā)明進一步說明：