地下工程流-固耦合模型试验新型相似材料的研制及应用

摘要：

依托青岛胶州湾海底隧道的现场勘探资料,应用地质力学模型试验的流-固耦合相似理论,通过大量的配比试验,研制出 种由砂、重晶石粉、滑石粉、水泥、凡士林、硅油和适量拌合水组成的新型流-固耦合相似材料(SCVO).通过大量的室内试验,系统地研究不同配比对材料参数的影响规律,确定控制相似材料各性能的主要组分.试验表明,材料的强度和弹性模量主要由水泥和凡士林控制；黏聚力受凡士林影响明显；渗透系数可以通过凡上林和硅油的比例调节;硅油还可以起到保水、提高材料密实度的作用.材料的变形特性和水理特性由不同的成分控制,且相互间影响很小,实现材料性质的全面调控.该材料可以模拟不同渗透性的低强度和中等强度的岩体材料,是一种非常理想的流-固耦合相似模拟材料.并已成功应用于青岛胶州湾海底隧道的地质力学模型试验研究中,力学性能和水理特性均达到试验要求,为试验取得良好结果提供材料保证.

关键词：岩石力学、流-固耦合、相似材料、胶结剂、海底隧道、模型试验

所属期刊栏目：31

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金重点资助项目51139004:国家自然科学基金国际合作与交流项目50820135907;山东省向然科学基金资助项目ZR2010EQ033

在线出版日期：2012-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1128-1137