一种深部岩体工程灾害模型实验方法

摘要

地质力学模型试验技术是研究大型复杂岩土工程问题的重要手段，模型试验技术可以真实地再现实际工程情况，而目前地质力学模型试验技术试验周期长，而且每改变一种参数就必须重新作一次模型试验，模型不能重复利用、费用高、试验技术复杂，研究的成本大，而本发明提出了物理有限单元板材料的概念并通过连续或非连续对称荷载的方法，根据现场复杂的地质条件，采用强度不同的单元板组合模拟产状。做完破坏试验后，将未破坏的单元材料收集，可留待下次试验重复使用，同时，由于单元板材料其尺寸小，又可灵活的模拟各种不同的岩体。这样还克服了模型试验周期长，费用高的缺点。

主权项

1、一种深部岩体工程灾害模型实验方法，包括制作成正方扁柱体实验模型，将模型放置在加载设备内，对模型厚度四周施加载荷，根据试验设计方案进行模型试验，记录并分析试验数据；其特征是：1)制作物理有限单元板①，根据相似形原理由物理有限单元板模拟式样岩体产状垒砌组合成试验模型②。所述物理有限单元板为长方体，其宽度等于模型厚度，其厚度和长度根据相似形原理和模拟式样岩体产状精度设定；其材料由石膏和水不同比例配制；2)所述加载方式为连续加载板或非连续加载板下六种应力组合，分别是：(1)周边均布加载，(2)周边局部加载，(3)周边逐级递增加载，(4)周边逐级递减加载，(5)周边凸形抛物线加载，(6)周边凹形抛物线加载；并且根据相似性原理和实际工程与式样岩体实际受力状况设计加载试验载荷。3)实验分为模型中心不开挖和在模型中心模拟实际工程开挖两种情况进行；4)对于试验中模型被破坏的部分，用相同的物理有限单元板替换原单元板并修复模型。