地质力学模型试验技术的进展.pdfVIP

第 卷第 期 长 江 科 学 院 院 报 1 8 5 VOl . 18 NO .5 年 月 2 0 0 1 1 0 Journal of Yangtze River Scientific Research Institute Oct . 2 0 0 1 文章编号： （ ） 1001-5485 2001 05-0032-05 地质力学模型试验技术的进展 沈 泰 （长江水利委员会，湖北 武汉 430010 ） 摘要：根据长江科学院 多年来地质力学模型试验的经验和国内外的发展现状，分别从相似原理、模型材料选择、 20 关键模拟技术和在不同工程地质问题中的应用等方面介绍了地质力学模型试验技术的特点及发展趋势。认为地 质力学模型试验技术应向深度（即模拟和量测技术）和广度方向发展，在发现新的力学机理和验证数学模型等方面 有广泛的应用前景。 关 键 词：地质力学模型；相似关系；试验技术；地质构造；稳定安全度 中图分类号： 文献标识码： TV321 A 地质力学模型试验是根据一定的相似原理对特 试验研究，如对葛洲坝、龙羊峡、三峡、铜街子等工程 定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法，主要用 出现的抗滑稳定问题进行了大量的试验工作，取得 ［ ］ 来研究各种建筑物及其地基、高边坡及地下洞室等 了一大批研究成果2 ~ 8 。本文结合长江科学院20 结构在外荷载作用下的变形形态、稳定安全度和破 多年来的工作经验，论述地质力学模型试验的发展 坏机理等。根据它们的特点可分为：（）按模拟范围 现状、特点及发展趋势。 1 大小，分为地壳构造机理模型和工程地质力学模型； （）按维数，分为二维和三维模型，二维模型中又可 2 ! 相似原理 分为平面应力和平面应变模型；（）按制模方式，分 3 为大块体和小块体，或现筑式和预制式模型；（）按 4 根据弹性力学方程或量纲分析方法可以推导相 试验性质，分为应力模型、强度破坏模型和稳定模 似判据。由平衡、几何、物理及边界条件方程可以推 型。这些模型可定性或定量地反映天然岩体受力特 ! ! 出线弹性问题基本相似判据为 O = 1， S = 1， 性和与之相联系建筑物的相互影响，可与数学模型 ! ! ! ! P E 相互验证。尤其重要的是它可以比较全面真实地模 ! !# !$ E ， ， ，式中 ， ， ， ， ， = 1 ! = 1 = 1 ! ! ! ! ! ! H ! O