CN110258668A - 一种土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置及其可视化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置及其可视化方法，该可视化装置包括框架、透明模型箱、土岩混合双排桩边坡模型、升降平台、刚性连接杆、高度调节件、片光发射器以及图像系统。透明模型箱内装有与土岩混合双排桩边坡模型的折射率相同的浸泡液体。高度调节件能够驱动升降平台沿着框架的垂直方向升降，以带动刚性连接杆下压土岩混合双排桩边坡模型。图像系统包括PIV数字图像采集机构以及工业相机。工业相机用于采集三维图像信息，PIV数字图像采集机构根据三维图像信息，实时记录内部颗粒的位移，并生成破坏图像和数据。本发明获取土岩混合双排桩边坡模型的内部变形情况，获取破坏图像和数据，实现边坡破坏的可视化功能。

Description

一种土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置及其可视化方法

技术领域

本发明涉及土木工程岩土试验技术领域的一种可视化装置，尤其涉及一种土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，还涉及该可视化装置的基于透明土的土岩混合双排桩边坡破坏可视化方法。

背景技术

现阶段的岩土工程模拟实验领域中，土岩混合双排桩边坡已经成为工程中较为常见的边坡形式，混合边坡的破坏问题日益突出，现已经成为我国铁路，公路，矿山等领域的热点话题。因此，获取实时可靠的土岩混合双排桩边坡模型的实时内部变形，实现土岩混合双排桩边坡在受到顶部荷载作用下的位移可视化显得尤为重要。

传统的室内模型试验测量只能获得土体宏观的变形和边界区域的变形，想要得到土岩混合双排桩边坡变得十分困难。目前可用于研究模型内部滑移的方法有计算机轴向断层扫描(CAT)、CT扫描技术与核磁共振成像(MRI)。但是两种方法存在明显缺陷，模型尺寸及模具材料要求十分苛刻，阻碍了这些技术在工程实际中的推广，在使用这些技术的过程中直观感不强等问题也较为突出。

发明内容

针对现有的技术问题，本发明提供一种土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置及其可视化方法，解决了现有的土岩混合双排桩边坡的试验装置及方法中模型尺寸及模具材料要求高、存在直观感不强的问题。

本发明采用以下技术方案实现：一种土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，其包括：

框架；

透明模型箱，其安装在框架中；

土岩混合双排桩边坡模型，其设置在透明模型箱中；透明模型箱内装有浸泡液体，且所述浸泡液体的折射率与土岩混合双排桩边坡模型的折射率相同；

升降平台，其活动安装在框架上；

刚性连接杆，其一端连接在土岩混合双排桩边坡模型上，另一端连接在升降平台上；

高度调节件，其安装在升降平台上，并能够驱动升降平台沿着框架的垂直方向升降，以带动刚性连接杆下压土岩混合双排桩边坡模型；

片光发射器，其安装在升降平台上，并用于向透明模型箱中发射片光光线；以及

图像系统，其包括PIV数字图像采集机构以及至少一个工业相机；工业相机设置在透明模型箱的一侧，并用于采集土岩混合双排桩边坡模型的三维图像信息；PIV数字图像采集机构安装在框架上，并根据所述三维图像信息，实时记录土岩混合双排桩边坡模型中内部颗粒的位移，并生成对应的边坡破坏图像和破坏数据。

作为上述方案的进一步改进，所述可视化装置还包括：

多个配重块，其悬挂在升降平台上，并通过重力作用以驱使升降平台保持平衡。

作为上述方案的进一步改进，高度调节件为旋转丝杆，且安装在框架上，并通过旋转以带动升降平台相对框架升降。

进一步地，所述图像系统还包括传动杆；传动杆的一端连接在高度调节件的侧壁上，另一端连接在PIV数字图像采集机构上；PIV数字图像采集机构通过传动杆采集高度调节件的旋转圈数，并对应实时的所述三维图像信息，生成所述边坡破坏图像和所述破坏数据。

作为上述方案的进一步改进，刚性连接杆的顶端插在升降平台的中心，底端固定在一个压力板上；所述压力板用于对土岩混合双排桩边坡模型施加荷载。

作为上述方案的进一步改进，所述图像系统还包括光学平台；光学平台固定在框架上，透明模型箱固定在光学平台上。

进一步地，土岩混合双排桩边坡模型的材料为有机玻璃板，光学平台具有阻尼材料结构和铁磁不锈钢结构；所述阻尼材料结构固定在框架上，所述铁磁不锈钢结构为平面结构，并安装在所述阻尼材料上。

作为上述方案的进一步改进，所述可视化装置还包括：

底座，其与框架的底部相连，并用于支撑框架。

作为上述方案的进一步改进，所述浸泡液体为正十二烷和白油的质量比为1：4的混合液；土岩混合双排桩边坡模型具有熔融石英砂，且所述熔融石英砂粒径为0.5～1mm，最大干密度为1.274g/cm³，最小干密度为0.907g/cm³。

本发明还提供一种基于透明土的土岩混合双排桩边坡破坏可视化方法，其应用于上述任意所述的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置中；所述可视化方法包括以下步骤：

(1)配制人工合成透明土，所述人工合成透明土的配制方法包括以下步骤：

(1.1)先筛分出粒径为0.5～1mm的熔融石英，并确定所述熔融石英的最大干密度为1.274g/cm³，最小干密度为0.907g/cm³，再清洗并烘干所述熔融石英；

(1.2)按照质量比为1：4混合正十二烷液体和白油，以形成浸泡液体；

(1.3)先将所述浸泡液体填充在透明模型箱中，再将所述熔融石英倾倒在所述浸泡液体中；

(1.4)先搅拌所述熔融石英与所述浸泡液体，以形成土壤样本，再将所述土壤样本静置直至沉淀完全，并形成所述人工合成透明土；

(2)先向透明模型箱中发射片光光线，再向所述人工合成透明土施加荷载，并采集所述人工合成透明土的三维图像信息；

(3)根据所述三维图像信息，实时记录土岩混合双排桩边坡模型中内部颗粒的位移，并生成对应的边坡破坏图像和破坏数据。

本发明的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置及其可视化方法，该可视化装置中透明模型箱中装有浸泡液体，而浸泡液体的折射率与土岩混合双排桩边坡模型的折射率相同，这样浸泡液体不会与土岩混合双排桩边坡模型发生物理化学反应，也不会发生特别明显的力学性能的变化，有利于进行土岩混合双排桩边坡破坏试验。该可视化装置的高度调节件能够调节升降平台的高度，从而能够带动刚性连接杆下压土岩混合双排桩边坡模型，从而使模型的内部发生位移变形，以模拟出土岩混合双排桩边坡的破坏情况。在本发明中，可视化装置的片光发射器照射透明模型箱，以便于工业相机拍摄记录土岩混合抗滑桩边坡模型产生的内部位移图像，并进行位移捕捉，PIV数字图像采集机构获取实时可靠的土岩混合双排桩边坡模型的内部变形情况，获取相应的破坏图像和数据，从而实现土岩混合双排桩边坡破坏的可视化功能，同时本发明提供了不同双排桩形态都可以测得其内部的位移变形的可视化装置，该可视化装置操作简便，数据可靠性高，可以保证工程的实际需求，为测量滑坡土体的内部变形提供参考。

附图说明

图1为本发明实施例1的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置的结构示意图；

图2为图1中的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置的使用平面图。

符号说明：

1 高度调节件 8 刚性连接杆

2 升降平台 9 土岩混合双排桩边坡模型

3 配重块 10 透明模型箱

4 框架 11 底座

5 传动杆 12 可调节角度旋钮

6 PIV数字图像采集机构 13 工业相机

7 片光发射器 14 光学平台

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请参阅图1以及图2，本实施例提供了一种土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，该可视化装置包括框架4、透明模型箱10、土岩混合双排桩边坡模型9、升降平台2、刚性连接杆8、高度调节件1、片光发射器7以及图像系统，还可包括底座11和多个配重块3。

框架4可以竖直放置在地面上，当然也可以放置在其他平面结构上，还可以通过其他结构进行固定。框架4的材料可以为铝合金，也可以为不锈钢等硬度较大的金属材料。框架4的外轮廓呈长方体形，并且具有至少两根竖杆。当然，在一些实施例中，框架4可以采用可拆卸的结构，这样可以便于将框架4折叠起来，一方面可以方便运输，另一方面在不需要使用时可以折叠起来，减少占用空间。

透明模型箱10安装在框架4中。透明模型箱10内装有浸泡液体，而且浸泡液体的折射率与土岩混合双排桩边坡模型9的折射率相同，这样浸泡液体不会与土岩混合双排桩边坡模型发生物理化学反应，也不会发生特别明显的力学性能的变化，如集中应力、集中应变，有利于进行土岩混合双排桩边坡破坏试验。透明模型箱10可采用亚克力材料制成，当然也可以采用其他透明材料制成，如玻璃材料等。透明模型箱10的四角设有活动卡扣，而且这种活动卡扣时可以拆卸的，能够满足安装多种试验样品，方便根据实验的不同而对试验样品进行更替。

土岩混合双排桩边坡模型9设置在透明模型箱10中，在本实施例中，土岩混合双排桩边坡模型9通过活动卡扣进行固定，而且土岩混合双排桩边坡模型9的材料为有机玻璃板。土岩混合双排桩边坡模型9可以根据不同工况进行更换，以模拟实际工程中不同双排桩的排列方式，双排桩的截面形状以及双排桩的前后排间距，从而实现不同排桩情况下的土岩混合双排桩边坡都可以使用本装置来观测边坡位移的内部变化。

升降平台2活动安装在框架4上，并且能够相对框架4进行移动。在安装时，升降平台2可以通过滑块和滑轨的配合方式进行安装，也可以通过其他结构安装在框架4上。升降平台2的形状可以为圆形，也可以为方形，当然也可以为其他不规则形状。升降平台2可以通过弹簧等弹性件进行安装，而弹性件能够提供升降平台2的复位力，使得升降平台2能够自动复位。

刚性连接杆8的一端连接在土岩混合双排桩边坡模型9上，另一端连接在升降平台2上。在本实施例中，升降平台2的中心打孔，刚性连接杆8的顶端插在升降平台2的中心后固定。刚性连接杆8可以直接焊接在升降平台2上，当然也可以采用其他连接方式进行连接，如螺接，胶粘等。而刚性连接杆8的底端可以固定在一个压力板上。该压力板用于对土岩混合双排桩边坡模型9施加荷载，从而能够使土岩混合双排桩边坡模型9内部产生滑移。

高度调节件1安装在升降平台2上，并能够驱动升降平台2沿着框架4的垂直方向升降，以带动刚性连接杆8下压土岩混合双排桩边坡模型9。在本实施例中，高度调节件1为旋转丝杆，且安装在框架4上，并通过旋转以带动升降平台2相对框架4升降，从而使土岩混合双排桩边坡模型9的内部产生位移变化，以模拟出土岩混合双排桩边坡的破坏情况。高度调节件1可以焊接在升降平台2上，也可以螺接在升降平台2上，还可以通过其他组合件进行安装。在一些实施例中，高度调节件1与升降平台2连接位置可以设置压力传感器，压力传感器能够检测实时的压力，以便于实时掌握高度调节件1所施加的压力值，模拟土岩混合双排桩边坡模型9在受到顶部荷载。

片光发射器7安装在升降平台2上，并用于向透明模型箱10中发射片光光线。在本实施例中，片光发射器7可以与刚性连接杆8相连。透明模型箱10在片光发射器7的照射下，内部放置的土岩混合双排桩边坡模型9能够清晰地被观察到，以便于观察土岩混合双排桩边坡模型9内部的位移情况。其中，片光发射器7可采用EPS325-3W型片光发射器，发射的激光可以实现平行均匀进行照射。当土岩混合双排桩边坡模型9发生微小变形滑移时，土岩混合边坡的边界会发生相对错动形成毛细破裂，在片光发射器7照射下，会形成不透明的孔斑，紧接着浸泡液体浸入毛细破裂并充满整个孔洞，使得不透明的孔斑消失，这样就很好的避免了由于前期破裂导致对后续边界错动产生的毛细破裂的观测值影响。

图像系统包括PIV数字图像采集机构6以及至少一个工业相机13，还可包括传动杆5和光学平台14。工业相机13设置在透明模型箱10的一侧，并用于采集土岩混合双排桩边坡模型9的三维图像信息，拍摄记录土岩混合抗滑桩边坡模型产生的内部位移图像，并进行位移捕捉。在本实施例中，工业相机13可采用CCD高速工业相机，这样能够连续拍摄记录土岩混合双排桩边坡模型产生的内部毛细裂纹的三维图像，所介绍的毛细裂纹连续不断的产生孔斑形成不透明状态，而后消失重新恢复透明状态以便后续的测量。PIV数字图像采集机构6安装在框架4上，并根据三维图像信息，实时记录土岩混合双排桩边坡模型9中内部颗粒的位移，并生成对应的边坡破坏图像和破坏数据，从而实现土岩混合双排桩边坡破坏的可视化功能。传动杆5的一端连接在高度调节件1的侧壁上，另一端连接在PIV数字图像采集机构6上。PIV数字图像采集机构6通过传动杆5采集高度调节件1的旋转圈数，并对应实时的三维图像信息，生成边坡破坏图像和破坏数据。光学平台14固定在框架4上，透明模型箱10固定在光学平台14上。光学平台14具有阻尼材料结构和铁磁不锈钢结构。阻尼材料结构固定在框架4上，铁磁不锈钢结构为平面结构，并安装在阻尼材料上。光学平台14的台面平整度高，采用四支撑，抗振性能好，可减少加载系统和外界环境所产生的振动，提高整个模型试验的可靠度。而且，这样就提供了不同双排桩形态都可以测得其内部的位移变形的可视化装置，该可视化装置操作简便，数据可靠性高，可以保证工程的实际需求，为测量滑坡土体的内部变形提供参考。

配重块3的数量为多个，而且多个配重块3悬挂在升降平台2上，并通过重力作用以驱使升降平台2保持平衡。在具体安装时，配重块3可以焊接在升降平台2上，这样土岩混合双排桩边坡模型9在升降平台加载仪2的外力作用下发生变形时，通过调整配重块3的重量实现升降平台2的平衡。其中，配重块可以使用实验室标准重量铁块。

底座11与框架4的底部相连，并用于支撑框架4。在本实施例中，底座11与框架4通过焊接方式进行连接，而在其他实施例中，底座11可以通过其他连接方式进行固定。底座11的底端可以设置弹性减震垫，可以减少可视化装置整体的震动，使得采集的破坏图像能够更加清晰稳定。

另外在一些实施例中，浸泡液体为正十二烷和白油的质量比为1：4的混合液，这种孔隙液体的性质稳定，无腐蚀性。土岩混合双排桩边坡模型9具有熔融石英砂，且熔融石英砂粒径为0.5～1mm，最大干密度为1.274g/cm³，最小干密度为0.907g/cm³。

在具体使用时，片光发射器7外接电源，调整片光发射器7的工作频率，设定使用波长为532nm，最大适用功率3W，使用时将片光发射器7放置在亚克力模型箱10正前方1.5m处。调整可调节角度旋钮12为亚克力模型箱10中的模型提供预留滑行轨道，工业相机13放置在亚克力模型箱10的右侧，距离80cm，拍摄范围要求覆盖整个土岩混合双排桩边坡模型9，这可以通过调节工业相机13的焦距来实现。工业相机13与电脑相连接，用来控制工业相机13的拍摄速率。

综上所述，本实施例的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置具有以下优点：

该可视化装置中透明模型箱中装有浸泡液体，而浸泡液体的折射率与土岩混合双排桩边坡模型9的折射率相同，这样浸泡液体不会与土岩混合双排桩边坡模型9发生物理化学反应，也不会发生特别明显的力学性能的变化，有利于进行土岩混合双排桩边坡破坏试验。该可视化装置的高度调节件1能够调节升降平台2的高度，从而能够带动刚性连接杆8下压土岩混合双排桩边坡模型9，从而使模型的内部发生位移变形，以模拟出土岩混合双排桩边坡的破坏情况。在本实施例中，可视化装置的片光发射器7照射透明模型箱10，以便于工业相机13拍摄记录土岩混合抗滑桩边坡模型9产生的内部位移图像，并进行位移捕捉，PIV数字图像采集机构6获取实时可靠的土岩混合双排桩边坡模型9的内部变形情况，获取相应的破坏图像和数据，从而实现土岩混合双排桩边坡破坏的可视化功能，同时本实施例提供了不同双排桩形态都可以测得其内部的位移变形的可视化装置，该可视化装置操作简便，数据可靠性高，可以保证工程的实际需求，为测量滑坡土体的内部变形提供参考。

实施例2

本实施例提供了一种土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，该可视化装置在实施例1的基础上增加了报警系统。其中，报警系统包括位移传感器和报警器。位移传感器安装在框架4上，并以检测升降平台2或者刚性连接杆8的位移。报警器安装在框架4或升降平台2上，并且在位移传感器检测的位移超过一个预设位移量时，发出报警信息。这样，当升降平台2的升降幅度过大时，报警器能够实时进行报警，以提醒操作人员，保证试验的进行，同时还能够保护可视化装置。

实施例3

本实施例提供了一种人工合成透明土，该人工合成透明土配合实施例1或实施例2中的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置进行使用。该人工合成透明土包括透明土壤和孔隙液体。基于模型试验相似率及散斑场清晰度等因素考虑，透明土壤选择的材料是熔融石英砂，熔融石英砂经过筛分选用的粒径为0.5～1mm，并确定其最大干密度为1.274g/cm³，而最小干密度为0.907g/cm³。同时，浸泡液体选用则采用正十二烷和15#白油按质量比1∶4的混合液。在配制透明土时，选取上述粒径的熔融石英砂，将它们清洗干净后烘干。这样可以去除材料中的杂质和水分。在室内温度环境下(25℃)，制配孔隙液体，使用2WAJ型阿尔折射仪测量孔隙液体的折射率为1.4585。而熔融石英砂缓慢倾倒入浸泡液体中，并用玻璃棒不断搅拌，将土壤样品静置一天直至沉淀完全。

实施例4

本实施例提供了一种基于透明土的土岩混合双排桩边坡破坏可视化方法，该方法能够应用于实施例1或实施例2中的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置中。在本实施例中，可视化方法包括以下步骤：

(1)配制人工合成透明土，人工合成透明土的配制方法包括以下步骤：

(1.1)先筛分出粒径为0.5～1mm的熔融石英，并确定熔融石英的最大干密度为1.274g/cm³，最小干密度为0.907g/cm³，再清洗并烘干熔融石英；

(1.2)按照质量比为1：4混合正十二烷液体和白油，以形成浸泡液体；

(1.3)先将浸泡液体填充在透明模型箱10中，再将熔融石英倾倒在浸泡液体中；

(1.4)先搅拌熔融石英与浸泡液体，以形成土壤样本，再将土壤样本静置直至沉淀完全，并形成人工合成透明土；

(2)先向透明模型箱10中发射片光光线，再向人工合成透明土施加荷载，并采集人工合成透明土的三维图像信息；

(3)根据三维图像信息，实时记录土岩混合双排桩边坡模型9中内部颗粒的位移，并生成对应的边坡破坏图像和破坏数据。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，其包括：

框架(4)；

透明模型箱(10)，其安装在框架(4)中；

土岩混合双排桩边坡模型(9)，其设置在透明模型箱(10)中；

其特征在于，透明模型箱(10)内装有浸泡液体，且所述浸泡液体的折射率与土岩混合双排桩边坡模型(9)的折射率相同；所述可视化装置还包括：

升降平台(2)，其活动安装在框架(4)上；

刚性连接杆(8)，其一端连接在土岩混合双排桩边坡模型(9)上，另一端连接在升降平台(2)上；

高度调节件(1)，其安装在升降平台(2)上，并能够驱动升降平台(2)沿着框架(4)的垂直方向升降，以带动刚性连接杆(8)下压土岩混合双排桩边坡模型(9)；

片光发射器(7)，其安装在升降平台(2)上，并用于向透明模型箱(10)中发射片光光线；以及

图像系统，其包括PIV数字图像采集机构(6)以及至少一个工业相机(13)；工业相机(13)设置在透明模型箱(10)的一侧，并用于采集土岩混合双排桩边坡模型(9)的三维图像信息；PIV数字图像采集机构(6)安装在框架(4)上，并根据所述三维图像信息，实时记录土岩混合双排桩边坡模型(9)中内部颗粒的位移，并生成对应的边坡破坏图像和破坏数据。

2.如权利要求1所述的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，其特征在于，所述可视化装置还包括：

多个配重块(3)，其悬挂在升降平台(2)上，并通过重力作用以驱使升降平台(2)保持平衡。

3.如权利要求1所述的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，其特征在于，高度调节件(1)为旋转丝杆，且安装在框架(4)上，并通过旋转以带动升降平台(2)相对框架(4)升降。

4.如权利要求3所述的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，其特征在于，所述图像系统还包括传动杆(5)；传动杆(5)的一端连接在高度调节件(1)的侧壁上，另一端连接在PIV数字图像采集机构(6)上；PIV数字图像采集机构(6)通过传动杆(5)采集高度调节件(1)的旋转圈数，并对应实时的所述三维图像信息，生成所述边坡破坏图像和所述破坏数据。

5.如权利要求1所述的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，其特征在于，刚性连接杆(8)的顶端插在升降平台(2)的中心，底端固定在一个压力板上；所述压力板用于对土岩混合双排桩边坡模型(9)施加荷载。

6.如权利要求1所述的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，其特征在于，所述图像系统还包括光学平台(14)；光学平台(14)固定在框架(4)上，透明模型箱(10)固定在光学平台(14)上。

7.如权利要求6所述的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，其特征在于，土岩混合双排桩边坡模型(9)的材料为有机玻璃板，光学平台(14)具有阻尼材料结构和铁磁不锈钢结构；所述阻尼材料结构固定在框架(4)上，所述铁磁不锈钢结构为平面结构，并安装在所述阻尼材料上。

8.如权利要求1所述的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，其特征在于，所述可视化装置还包括：

底座(11)，其与框架(4)的底部相连，并用于支撑框架(4)。

9.如权利要求1所述的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置，其特征在于，所述浸泡液体为正十二烷和白油的质量比为1：4的混合液；土岩混合双排桩边坡模型(9)具有熔融石英砂，且所述熔融石英砂粒径为0.5～1mm，最大干密度为1.274g/cm³，最小干密度为0.907g/cm³。

10.一种基于透明土的土岩混合双排桩边坡破坏可视化方法，其应用于如权利要求1-9中任意一项所述的土岩混合双排桩边坡破坏可视化装置中；其特征在于，所述可视化方法包括以下步骤：

(1)配制人工合成透明土，所述人工合成透明土的配制方法包括以下步骤：

(1.1)先筛分出粒径为0.5～1mm的熔融石英，并确定所述熔融石英的最大干密度为1.274g/cm³，最小干密度为0.907g/cm³，再清洗并烘干所述熔融石英；

(1.2)按照质量比为1：4混合正十二烷液体和白油，以形成浸泡液体；

(1.3)先将所述浸泡液体填充在透明模型箱(10)中，再将所述熔融石英倾倒在所述浸泡液体中；

(1.4)先搅拌所述熔融石英与所述浸泡液体，以形成土壤样本，再将所述土壤样本静置直至沉淀完全，并形成所述人工合成透明土；

(2)先向透明模型箱(10)中发射片光光线，再向所述人工合成透明土施加荷载，并采集所述人工合成透明土的三维图像信息；

(3)根据所述三维图像信息，实时记录土岩混合双排桩边坡模型(9)中内部颗粒的位移，并生成对应的边坡破坏图像和破坏数据。