岩土工程模型试验系统

用于岩土工程地质力学模型试验。

1、竖向荷载9600KN，横向9600KN；2、千斤顶最大压力40T，行程150mm；3、液压最大压力40MPa,精度0.2MPa；4、钢化玻璃200MPa，效率85%；5、尺寸2.0*2.4*2.4m。

土工模型试验系统用于研究土体在相似模型中的力学性能。该试验系统由计算机控制的加载与数据自动采集系统，除可实现一般加载试验的竖向加载，还可以同时在竖向和水平同时给试样提供反力支撑，实现复杂条件下岩土体性能研究。在设计上灵活多变的特性，可以开展挡土墙模型试验、边坡模型试验、隧道模型试验、静载荷模型试验、路堤模型试验、桩基或群桩模型试验、基坑及基槽支护试验、复合地基试验等不同领域试验研究，适用于土-结构相互作用、边坡、地下结构等不同空间、加载、岩土类别等工程问题的试验研究，同时还可以兼具本科生创新性试验、实训基地试验等人才培养基地建设的功能。 2100433B

地质力学模型试验是岩石力学研究领域的重要手段，尤其是在理论尚不完备、非连续数值模拟技术尚未成熟的现阶段，地质力学模型试验在深部岩体力学研究中占据重要地位。

地质力学模型试验最早由格恩库兹涅佐夫于1936年提出，是仿照真实结构并按照一定比例关系复制而成的试验代表物，它具有原型结构的全部或部分特征。地质力学模型试验根据相似理论，用适当的比例尺和相似材料制成与原型相似的试验对象，再现原型结构的实际工作状态，最后按照相似判据整理试验结果，推算原型结构的实际状态。地质力学模型试验的科学性取决于模型与原型具有相同物理性质的变化过程，要满足物理现象的单值相似条件，还要求对应的相似判据相等。

地质力学模型试验能形象、直观地模拟工程结构的受力、变形及破坏的全过程，可以比较全面、真实地模拟复杂的地质构造，揭示可控影响因素对人们关心的工程灾变孕育演化过程的影响，为建立新的理论和数学模型提供依据，从而为避免和防控工程灾害提供技术支持。

从20世纪70年代开始，清华大学、山东大学、中国矿业大学、长江科学院等高校和院所，结合水利、采矿、交通、国防等工程中的岩石力学问题，开展了大量的模型试验研究，取得了系列创新成果，为岩石力学的发展做出了重要贡献。如，清华大学李仲奎 等研制了离散化多主应力面加载和控制系统，成功地解决了复杂三维初始地应力场的模拟问题，提出基于击实功复合作用系数以及密度随填筑深度非线性逆向控制的模型制作方法，提高了模型材料力学性质的稳定性；山东大学张强勇等在试验台架研制、相似材料制备、试验数据采集等方面开展了大量的工作，也取得了丰硕的成果。

地质力学模型试验在大模型制作、控制加载、监测量测、相似材料制备等方面得到了全面发展，逐步实现了模型由平面到立体、应力状态由平面到真三轴、加载边界由刚性到柔性、监测量测由概略到精细、材料性质相似由粗放到严格的转变。但是，在部分深部特有问题模拟上，如深部岩体的含能状态、初始状态、边界条件以及与时间相关的变形破坏过程等，仍存在一些值得商榷之处。 2100433B

按研究的对象、任务和试验方法可分成不同类型：①在研究枢纽布置和各类建筑物的相互关系时，需要将整个枢纽包括上下游河段，缩制成模型进行研究，称整体模型试验；②研究某一建筑物，称单项整体模型试验；③截取一个断面放在玻璃水槽内进行试验，称断面模型试验（或一维模型）；④研究建筑物及河渠某一部位水流现象，称局部模型试验；⑤研究闸门止水等问题，称局部切片模型试验等。

模型三个方向的比尺相同的称正态模型。如所研究水域范围大，为保证模型内有足够水深，则须放大垂直比尺，称为变态模型。模型中河床地形做成固定边界的为定床模型：如研究河床的冲淤变化，则使用模型沙作成可冲淤的河床称动床模型。如模型水流中挟带悬移质的称为浑水模型，否则称为清水模型。

此外，还有气流模型，减压模型等。