新型地质力学模型试验相似材料的研制

  本文关键词：新型地质力学模型试验相似材料的研制，由笔耕文化传播整理发布。

正确选择相似材料是能否正确模拟工程原型的关键。在调研相似材料研究现状的基础上,分析相似材料选择与组合的原则。借鉴前人的经验,通过大量的配比试验,研制出一种新型的相似材料铁晶砂胶结料(IBSCM),这种材料用铁精粉、重晶石粉、石英砂作为骨料,松香、酒精溶液作为胶结

第25卷 第9期

岩石力学与工程学报 Vol.25 No.9

2006年9月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Sept.，2006

新型地质力学模型试验相似材料的研制

王汉鹏1，李术才1，张强勇1，李 勇1，郭小红2

(1. 山东大学 岩土与结构工程研究中心，山东 济南 250061；2. 中交第二公路勘察设计研究院，湖北 武汉 430052)

摘要：正确选择相似材料是能否正确模拟工程原型的关键。在调研相似材料研究现状的基础上，分析相似材料选择与组合的原则。借鉴前人的经验，通过大量的配比试验，，研制出一种新型的相似材料铁晶砂胶结料(IBSCM)，这种材料用铁精粉、重晶石粉、石英砂作为骨料，松香、酒精溶液作为胶结剂，石膏作为调节剂混合而成。材料力学试验表明，新材料具有容重高、抗压强度与弹性模量低、性能稳定、易于购买，价格便宜、易干燥、易于加工堆砌以及可重复使用的特点，可模拟范围较广的岩体材料，是一种比较理想的地质力学模型相似材料。 关键词：地质力学；相似材料；试验研究；模型试验；相似准则

中图分类号：P 55 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2006)09–1842–06

DEVELOPMENT OF A NEW GEOMECHANICAL SIMILAR MATERIAL

WANG Hanpeng1，LI Shucai1，ZHANG Qiangyong1，LI Yong1，GUO Xiaohong2

(1. Geotechnical and Structural Engineering Research Center，Shandong University，Jinan，Shandong 250061，China； 2. China Communications Second Highway Survey，Design and Research Institute，Wuhan，Hubei 430052，China)

Abstract：It is very important to choose similar material which simulates rock mass correctly in geomechanics model test. The similar material research status is introduced；the principle of selecting and compounding also is analyzed. According to experience of similar material research，a new similar material，iron barites sand cementation material(IBSCM)，has been developed through hundreds of compounding test. This similar material is mixed with iron ore powder，barites powder，sand，rosin，alcohol and gypsum powder. Iron ore powder，barites powder and sand are main materials；the solution of rosin and alcohol is glue；gypsum powder is regulator. Mechanical tests specimens show that different rock masses can be simulated by this material with different ratio of components. The new similar material is bought easily and cheaply；and it has some advantages as follows：high density，stable performance，easy dryness，can be cut and built. This new similar material can simulate a lot of rock masses，so it is an ideal similar material.

Key words：geomechanics；similar material；experiment research；model test；principle of similarity

1 引 言

地质力学模型试验是根据一定的相似原理对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法，主要用来研究各种建筑物及其地基、高边坡、地下洞室等

收稿日期：2005–09–20；修回日期：2005–12–28

结构在外荷载作用下的变形形态、稳定安全度和破坏机制等。这些模型可定性或定量地反映天然岩体受力特性和与之相联系的建筑物的相互影响，可与数学模型相互验证。尤其重要的是它可以比较全面真实地模拟复杂的地质构造，发现一些新的力学现象和规律，为建立新的理论和数学模型提供依

作者简介：王汉鹏(1978–)，男，2001年毕业于山东科技大学采矿工程专业，现为博士研究生，主要从事岩石力学试验与数值模拟方面的研究工作。E-mail：pcwli@

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