1.一种量测桩‑土三维位移场的测试装置,其特征在于:包括X射线光源、摆动器、单色器、模型桩试验箱、无机闪烁体、探测器和显示器,所述X射线光源发射X射线,所述X射线依次经过用于增高光子通量的所述摆动器、用于切除窄带能量的所述单色器、所述模型桩试验箱和所述无机闪烁体,所述无机闪烁体将所述X射线耦合到所述探测器上,所述探测器接收所述X射线生成图像数据,并将所述图像数据传输至所述显示器,所述显示器根据所述图像数据显示出桩‑土三维位移图像;
所述X射线光源包括电子发射器、同步加速器和C形磁铁,所述电子发射器发射出电子,所述电子被所述同步加速器加速到接近光速,且在经过所述C形磁铁时发射出所述X射线;
所述单色器包括入射狭缝、准直镜、棱镜、物镜和出射狭缝,所述X射线经过所述入射狭缝后射入所述准直镜转化为平行光束,所述平行光束进入所述棱镜被分解为单色光,所述单色光射入所述物镜被聚焦于所述出射狭缝,由所述出射狭缝射出的所述单色光射入所述模型桩试验箱;
所述模型桩试验箱包括箱体、位移控制板、旋转台和多根模型桩,所述箱体固定于所述旋转台上,所述箱体底部设有模型基座,所有模型桩均贯穿所述位移控制板并固定于所述模型基座上,所述箱体内填充土体,所述位移控制板上下运动模拟所有模型桩之间的土体沉降;
所述无机闪烁体为掺铽氧化钆屏幕,所述掺铽氧化钆屏幕设有聚光涂层,所述聚光涂层为铝粉涂层;
所述摆动器包括上下设置的两块可摆动磁铁,所述X射线从所述两块可摆动磁铁之间经过。
2.如权利要求1所述的一种量测桩‑土三维位移场的测试装置,其特征在于:所述探测器包括不透光盒体和设置于所述盒体内的传感器,所述传感器为相机系统,所述相机系统设有电机和微距镜头,所述电机驱动所述相机系统竖直升降,所述微距镜头用于所述相机系统接收的所述X射线的变焦控制。
3.一种量测桩‑土三维位移场的测试方法,其特征在于:使用如权利要求1所述的量测桩‑土三维位移场的测试装置,且包括以下步骤:S1制作模型桩试验箱,选择预设数量的所述模型桩,将所有模型桩贯穿所述位移控制板后固定于所述模型基座上,并对所述箱体内填充土体,将所述箱体固定于所述旋转台上;
S2启动X射线光源,所述模型桩试验箱的所述位移控制板以0.1mm / min的速率下降,每降低0.5mm暂停位移控制板沉降,并旋转所述旋转台使旋转角度增量为0.1 ,对所述模型桩试验箱进行X射线扫描一次,每次扫描获得1800张X射线照片,所述探测器存储每次扫描到的图像数据;
S3将扫描到的图像数据通过三维重建软件重建桩‑土的三维体积图像,使用图像互相关分析方法产生位移矢量,计算出桩‑土三维全场的位移和应变。