地质力学模型试验方法与变温相似模型材料研究

摘要

研究新型地质力学模型材料是研究高坝和地基稳定物理模拟的关键技术问题之一,对高坝建设具有重要理论意义和工程应用价值。介绍地质力学模型试验新型模型材料——变温相似材料和试验方法,推导超载法、强度储备法和综合法的安全度公式,并阐述其物理意义。材料试验研究结果表明,变温相似材料的抗剪断强度τm、黏聚力cm和摩擦因数fm等力学指标随着温度的升高而逐步降低,与温度变化成反比关系;在模型试验中通过升高模型材料温度的方式来降低材料的力学指标,从而能在一个模型上实现强度储备法和综合试验法;温度场对试验变位结果影响约为6%,对应力结果影响为-6%～9%,且温度变化越小,其影响程度越小。该材料及其试验新技术已成功应用于锦屏一级和大岗山等高拱坝的地质力学模型试验,具有良好的应用价值和工程实用意义。