一种含软弱夹层的结构面制作及直剪测试方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-11-07 17:24:54
一种含软弱夹层的结构面制作及直剪测试方法,包括如下步骤:(1)选择结构面面板形态;(2)放置底部L型板;(3)安装前部L型板和后部L型板;(4)安装前部凸型板和后部凸型板;(5)安装底部凸型板;(6)安装左右侧板;(7)安装左右两块结构面面板;(8)涂脱模剂;(9)浇筑试样材料;(10)试样振捣密实及抹平处理;(11)拆除结构面面板;(12)浇筑软弱夹层材料,(13)软弱夹层振捣密实及抹平处理;(14)养护;(15)安装顶部L型板;(16)安装顶部凸型板;(17)法向加载测试。本发明不仅能解决软弱夹层的制作问题,还能解决软弱夹层结构面的制作模具和直剪试验测试所采用剪切盒不一致的问题。
本发明涉及直剪试验的结构面制作模具及测试的技术领域,尤其是一种含软弱夹层的结构面制作及直剪测试方法。结构面对工程中岩体稳定性有着控制性的影响,尤其是含有软弱夹层的软弱结构面。软弱结构面是岩体中具有一定厚度的软弱带,与相邻两侧的岩体相比具有高压缩、低强度等特征,其通常控制着岩体的变形及稳定性。在实际的工程项目中,往往是由于软弱夹层的存在导致事故频发,造成了严重的生命财产损失,因此,通过直剪试验获得含软弱夹层结构面力学特性研究就显得尤为重要。为了能够满足含有软弱夹层的结构面制作及直剪试验测试的要求,本发明提供了一种含软弱夹层结构面的制作及直剪测试方法,不但能解决软弱夹层的制作问题,而且还能解决软弱夹层结构面的制作模具和直剪试验测试所采用剪切盒不一致的问题。
获取含软弱夹层的岩体结构面试样通常有野外现场取样和室内制作两种手段。野外现场获取含有软弱夹层的原岩结构面试样时存在如下不足:1)软弱夹层易扰动,难以获得与现场所处状态相一致的含有软弱夹层的原岩体结构面试样;2)现场难以获取与含软弱夹层的原岩结构面性质近似一致的多组试样,无法通过多组试样的直剪试验获得结构面力学指标;3)现场取样存在难度大、费用高、取样周期长、风险高等不足。因此,室内制作成为获取含软弱夹层岩体结构面试样的重要方法。
为了获得软弱结构面力学参数,通常需要二个步骤:1)采用含有软弱夹层的结构面制作模具制作含有软弱夹层的结构面试样;2)拆除结构面制作模具,把制作好的含有软弱夹层的结构面试样放入相应的剪切盒进行直剪试验测试。由于上述二个步骤分别需要结构面制作模具和直剪试验配套的剪切盒二套装置才能获得含软弱夹层结构面力学参数,不但工序复杂,而且成本高、测试周期长。
罗战友,男,1974年12月出生。博士后、二级教授、硕士生导师。享受国务院政府特殊津贴,入选教育部新世纪优秀人才支持计划,浙江省中青年突出贡献专家,浙江省新世纪151人才重点层次和第一层次,浙江省高校中青年学科带头人,浙江省优秀博士后,浙江省首届“十佳”青年教师。国家自然科学基金评委,浙江省岩土力学与工程学会副理事长兼秘书长。省级土木工程一流学科及硕士学位点的负责人。主要从事隧道工程、城市地铁及地下空间开发技术、岩土工程等方面的教学科研等工作。主持和承担纵向科研项目20余项,其中:国家重大仪器专项1项、国家自然科学基金4项,中国博士后基金1项,省部级基金6项。在国内外学术期刊上发表论文100余篇,授权发明专利60余项。获国家科技发明奖二等奖1项,省部级奖励15项。
本发明的有益效果主要表现在:
(1)能够针对不同的结构面选择所需要的结构面形态来完成结构面模型的制作;译
(2)能解决与软弱夹层的结构面试样的一体化制作;
(3)解决软弱夹层结构面的制作模具和直剪试验测试所采用剪切盒不一致的问题,实现含有软弱夹层结构面试样的制作与直剪测试的一体化。译
(4)本发明所采用结构面试样制作和测试的一体化模具可实现在竖向压缩过程中完全刚性约束,防止软弱夹层挤出;在剪切过程中,试样在剪切方向能够完全自由剪切,且另外两侧无约束。
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