预埋渗流通道或/和突涌水腔体的类岩石试件及其制备方法技术

本申请公开了一种预埋渗流通道或/和突涌水腔体的类岩石试件及其制备方法，旨在解决现有模拟试件无法真实模拟并直观清楚观察到渗流通道渗水和/或富水腔体突涌水对岩体内部围岩及衬砌结构影响的技术问题。本申请利用高脆性透明性树脂浇注成型模拟工程岩体、并基于工程现场来在其内埋设隧道和预埋渗流通道和突涌水腔体的模型。所得类岩石试件具有透明易观察、可实现多种工况组合、具有岩石的高脆性等特点，可以清晰地观测试件在荷载作用下的渗流、突涌水作用演化规律，能够用于原生渗流通道渗流和富水腔体突水涌水机理的研究。道渗流和富水腔体突水涌水机理的研究。道渗流和富水腔体突水涌水机理的研究。

【技术实现步骤摘要】
预埋渗流通道或/和突涌水腔体的类岩石试件及其制备方法


[0001]本申请涉及岩体模型试验检测
，具体涉及一种预埋渗流通道或/和突涌水腔体的类岩石试件及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着国内交通网络和水利工程的不断完善和发展，铁路、山岭深埋隧道和输水、泄洪隧道的修建变得越来越快；其所处的不良地质环境也相应变得复杂(如地下水、岩溶、地热、瓦斯、高地应力等)，其中地下水(孔隙水、裂隙水、岩溶水)是引起隧道工程施工运营困难和超预算的主要原因，地下水的存在对隧道的施工和运营有很大的影响，这些影响主要分为对隧道围岩稳定性的影响、对隧道衬砌结构受力的影响及对隧道运营环境的影响。地下水通过冲蚀、软化、溶解降低围岩强度；地下水渗流能够改变衬砌结构的应力状态，使结构计算更加复杂；如果地下水通过衬砌混凝土损伤裂缝，穿透防水排水体系，会严重破坏隧道运营环境，增加相应费用。在地下水丰富的地区修建隧道不可避免会遇到高水压力问题。
[0003]由于隧道及地下工程的特性，地下富水结构是影响围岩及衬砌结构稳定性的重要因素，天然岩体的不透明性使人们无法直观地了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预埋渗流通道或/和突涌水腔体的类岩石试件，其特征在于，包括由高脆性透明树脂浇注成型的用以模拟工程岩体的类岩体及埋设其内的隧道模型和渗流通道或/和突涌水腔体；所述高脆性透明树脂由CY
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39型环氧树脂和YS
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T31型固化剂按100：34的质量比混合而成，其于
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15～
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10℃下具有良好的类岩石特性；所述渗流通道是由3D打印成型的可溶性模型体溶解而形成的中空结构；所述突涌水腔体是由3D打印成型的空腔模型体；所述隧道模型包括3D打印成型的内衬层、防水层、外衬层，用以模拟深埋山岭隧道或输水隧洞。2.根据权利要求1所述的类岩石试件，其特征在于，所述可溶性模型体或/和空腔模型体在埋设时其周围缠绕有直径1mm白色细质棉绳，用以模拟隧洞和完整岩体之间渐变的弱透水性过程；所述棉绳的对于水的渗透系数平均值为4.2
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10cm/s，参考断裂力126N，且不溶于稀酸。3.根据权利要求1所述的类岩石试件，其特征在于，所述渗流通道是由壳聚糖缩比打印成型的可溶性模型体经稀酸溶解而形成；所述突涌水腔体是以聚氯乙烯为原材料缩比打印成型的空腔模型体。4.根据权利要求1所述的类岩石试件，其特征在于，所述隧道模型的外衬层以ABS塑料为打印原材料，防水层以聚氨酯橡胶为打印原材料，内衬层以ASA塑料为打印原材料，且内衬层、外衬层以及防水层按式计算出各自相应的缩尺比例，式中，为岩体
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结构相对刚度相似比；为岩体弹性模量相似比；为隧道外径相似比；为隧道弹性模量相似比；为衬砌厚度相似比。5.根据权利要求1所述的类岩石试件，其特征在于，所述突涌水腔体或/和渗流通道中的填充液由密度1.078g/cm3的乙二醇液体防冻剂与水按32：68的体积比混合而成，且使用时按每100ml混合溶液中加入2g水溶性亮蓝色素染色剂。6.权利要求1所述类岩石试件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）树...

【专利技术属性】
技术研发人员：付金伟，李彤，雒翔宇，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：