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工程地質力學模擬

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工程地質力學模擬是根據室內模型的受力變形過程,推演工程岩體變形、破壞的物理機制和動力過程,以判定岩體穩定性的試驗方法。為達到模擬的目的,模型應與原型岩體具有一定的相似性,邊界條件及受力狀態也應與實際情況有可對比性。

1 工程地質力學模擬 -工程地質力學模擬

 

2 工程地質力學模擬 -正文

工程地質力學模擬的要點是在模型中充分反映工程岩體結構,在試驗中注意考察岩體結構的應力狀態、變形和破壞過程。工程地質力學模擬常用的有光彈法和相似模擬法。
光彈法  利用某些透明材料(如環氧樹脂等)在受力變形時產生光學各向異性的特點,根據偏振方向不同的光線的光程差確定主應力差值;利用同色條紋圖像,可得到模型中的應力狀態和分佈。光彈法在地質力學模擬中的進展是模擬裂隙的應力狀態及岩體的不連續應力分佈。光彈法多用於研究軟硬雙層或多層岩體結構中,軟層的塑性流動對硬層塊體穩定的影響。
相似模擬法  是以相似材料或相似結構進行岩體的工程地質力學模擬方法。按試驗目的,分為機制模擬和設計模擬。工程地質力學模擬偏重於機制模擬,在模擬過程中保持主要參數的相似,而不追求全部參數的相似,側重研究岩體失穩的主要因素以及變形、破壞機制和方式。
相似模擬試驗方法主要是應用一定配比的人工材料,按相似律及幾何相似原理,製成一定比例尺的模型,然後對模型施以模擬實際情況的附加荷載或對模型進行開挖,觀察模型的應力、應變、位移和破壞,據此推定現場岩體的應力、變形和破壞情況。在隧洞及地下工程岩體模擬中,常採用雙向或三向荷載裝置,以模擬洞室的平面應力和平面應變狀態。在邊坡岩體模擬中常採用立式模型架,主要採用重材料,如重晶石粉、鋼砂等製作模型,模擬自重力的動力過程。有時採用底面摩擦法,有效地模擬體積力,進行邊坡和洞室的模擬,觀察變形發展階段的狀況。
工程地質力學模擬的發展趨勢是與計算分析、原位觀測相結合,更顯示它特有的直觀性。

 

3 工程地質力學模擬 -配圖

 

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