简介

光弹法

相似模拟法

简介

根据室内模型的受力变形过程﹐推演工程岩体变形﹑破坏的物理机制和动力过程﹐以判定岩体稳定性的试验方法。为达到模拟的目的﹐模型应与原型岩体具有一定的相似性﹐边界条件及受力状态也应与实际情况有可对比性。工程地质力学模拟的要点是在模型中充分反映工程岩体结构﹐在试验中注意考察岩体结构的应力状态﹑变形和破坏过程。

工程地质力学模拟常用的有光弹法和相似模拟法。

光弹法

利用某些透明材料(如环氧树脂等)在受力变形时产生光学各向异性的特点﹐根据偏振方向不同的光线的光程差确定主应力差值﹔利用同色条纹图像﹐可得到模型中的应力状态和分布。光弹法在地质力学模拟中的进展是模拟裂隙的应力状态及岩体的不连续应力分布。光弹法多用于研究软硬双层或多层岩体结构中﹐软层的塑性流动对硬层块体稳定的影响。

相似模拟法

是以相似材料或相似结构进行岩体的工程地质力学模拟方法。按试验目的﹐分为机制模拟和设计模拟。工程地质力学模拟偏重于机制模拟﹐在模拟过程中保持主要参数的相似﹐而不追求全部参数的相似﹐侧重研究岩体失稳的主要因素以及变形﹑破坏机制和方式。

相似模拟试验方法主要是应用一定配比的人工材料﹐按相似律及几何相似原理﹐制成一定比例尺的模型﹐然後对模型施以模拟实际情况的附加荷载或对模型进行开挖﹐观察模型的应力﹑应变﹑位移和破坏﹐据此推定现场岩体的应力﹑变形和破坏情况。在隧洞及地下工程岩体模拟中﹐常采用双向或三向荷载装置﹐以模拟洞室的平面应力和平面应变状态。在边坡岩体模拟中常采用立式模型架﹐主要采用重材料﹐如重晶石粉﹑钢砂等制作模型﹐模拟自重力的动力过程。有时采用底面摩擦法﹐有效地模拟体积力﹐进行边坡和洞室的模拟﹐观察变形发展阶段的状况。

工程地质力学模拟的发展趋势是与计算分析﹑原位观测相结合﹐更显示它特有的直观性。