一种模拟开挖引起围岩(土)变形的实验方法及其实验装置

摘要

本发明涉及一种模拟开挖引起围岩(土)变形的实验方法，该实验方法采用竖直铸板法，其最主要特点是原位铸成的模板无初始应变能，不同深度上模板材料的物理、力学性质因固化压力不同而具有差异性，从而能够体现出地质体固化时压力随深度变化的条件对开挖后变形的影响，用这种方法模拟开挖引起的围岩变形位移场与实测结果比较符合；本发明有效地克服了传统水平铸板法当模板竖立后其内部体应变能和剪应变能的存在而造成模拟开挖引起的位移场和实际开挖不相符合的弊病。

主权项

一种模拟开挖引起围岩(土)变形的实验方法，该方法包括以下步骤：(1)将实验装置安装完毕后竖直放置在水平台面上，装置开口朝上；(2)把重量比为3∶5∶12的明胶、甘油和水的混合物加热至熔融状态，待其温度下降到快要凝固的一个较低温度时，倒入实验装置内；(3)待装置内的液体固化成一个具有光弹性的软材料模板时，将装置平放，先将较上面的一块玻璃板与其下的模板分离，然后按照实验模型设计的开挖条件，用薄刀片沿开挖线切去模板的被开挖部分，并在较上面玻璃板下表面涂抹甘油后安装复位，再翻转装置用同样方法分离另一块玻璃板并涂抹甘油后安装复位，最后使装置重新恢复竖直状态；(4)模型在自重体积力的作用下会呈现出开挖引起的变形，用描图法可以对比开挖前、后的不同从而得到开挖引起的围岩变形。