[发明专利]一种浇筑模具及用于模拟复合岩层的室内试样的制备方法在审
申请号: | 202010725158.0 | 申请日: | 2020-07-24 |
公开(公告)号: | CN111896356A | 公开(公告)日: | 2020-11-06 |
发明(设计)人: | 史林肯;周辉;宋明;卢景景;高阳;沈贻欢;张宁 | 申请(专利权)人: | 中国科学院武汉岩土力学研究所;中交第二公路勘察设计研究院有限公司 |
主分类号: | G01N1/36 | 分类号: | G01N1/36;G01N1/28 |
代理公司: | 北京众达德权知识产权代理有限公司 11570 | 代理人: | 张晓冬 |
地址: | 430071 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 浇筑 模具 用于 模拟 复合 岩层 室内 试样 制备 方法 | ||
本发明涉及浇筑模具及用于模拟复合岩层的室内试样的制备方法,该浇筑模具包括:立方体板、嵌入式底座及插销,嵌入式底座的顶面开设与立方体板的底端形状相适应的凹槽;嵌入式底座的下部开设有贯通凹槽的第一圆孔,立方体板对应第一圆孔的位置开设有第二圆孔;立方体板插入嵌入式底座的凹槽后,插销插入第一圆孔与第二圆孔后,将立方体板与嵌入式底座固定在一起。该制备方法通过浇筑模具获得水平层状的复合试样块,通过立式钻机将复合试样块固定在与钻头呈设定角度的位置后,从复合试样块中钻取具备设定倾角的圆柱形复合岩层试样。
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域,特别涉及一种浇筑模具及用于模拟复合岩层的室内试样的制备方法。
背景技术
随着我国隧道修建技术的迅速发展,交通隧道和水工隧洞等重大建设工程在施工过程中所面临的地形地质条件越来越具有挑战性。深部复合地层作为复杂地质条件的典型代表,全断面硬岩隧道掘进机在该种地层中掘进施工具有重大风险,如刀盘磨损、掘进率低,更甚者会发生卡机事故。在岩石力学领域,通过合理配制室内试验可以获得的复合地层试样,对于研究复合地层的变形和破坏规律,具有重要意义。
当前,岩石力学领域大多是通过对现场钻取的试样进行加工,开展单一地层的力学试验研究。少有的关于复合地层的研究是开展物理模型试验,通过分层铺设模型体获得复合岩体,具有经济成本高、模型制作困难等不便之处。针对室内常规三轴试验所开展的复合地层试验,所用试样也仅限于水平复合地层。实际上,工程现场所揭露的地层大多是具有一定倾角的复杂地层,因此,有必要采取合理的制作方法来获得满足不同倾角变化的复合岩层试样。
发明内容
本申请提供了浇筑模具及用于模拟复合岩层的室内试样的制备方法,解决或部分解决了现有技术无法获得倾角变化的复合岩层试样的技术问题,实现了能便捷获得倾角变化的复合岩层试样的技术效果。
本申请所提供的一种浇筑模具,包括:立方体板、嵌入式底座及插销,其中,
所述嵌入式底座的顶面开设与所述立方体板的底端形状相适应的凹槽;
所述嵌入式底座的下部开设有贯通所述凹槽的第一圆孔,所述立方体板对应所述第一圆孔的位置开设有第二圆孔;
所述立方体板插入所述嵌入式底座的凹槽后,所述插销插入所述第一圆孔与所述第二圆孔后,将所述立方体板与所述嵌入式底座固定在一起。
作为优选,所述嵌入式底座的下部并排设置有两个所述第一圆孔;所述立方体板设置有两个所述第二圆孔。
作为优选,所述立方体板的板厚10mm,尺寸为150mm×150mm×150mm。
基于同样的发明构思,本申请还提供了一种用于模拟复合岩层的室内试样的制备方法,包括以下步骤:
通过正交试验获得原型岩体的相似配比,通过相似配比制作满足试验要求的相似材料,所述相似材料包括;岩层Ⅰ材料和岩层Ⅱ材料;
将所述岩层Ⅰ材料和所述岩层Ⅱ材料依次交替放入所述浇筑模具中,直至填满所述浇筑模具;
浇筑完成后进行静置,待静置完成后拆除所述浇筑模具,浇筑产物放在温度20±2℃及相对湿度大于95%的环境中进行养护,养护完成后获得复合试样块;
通过立式钻机在所述复合试样块中钻取圆柱形复合岩层试样。
作为优选,所述相似材料的原材料包括:水泥、石英砂、铁粉。
作为优选,将所述岩层Ⅰ材料和所述岩层Ⅱ材料依次交替放入所述浇筑模具中,具体为:
先称取设定重量的所述岩层Ⅰ材料,放入所述浇筑模具中,通过振动台对所述浇筑模具进行振捣,使所述岩层Ⅰ材料的气泡排除,形成岩层Ⅰ;
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