一种跨赋水断层隧道水力-动力耦合物理模拟装置及方法制造方法及图纸

技术编号:41113577 阅读:29 留言:0更新日期:2024-04-25 14:05
本发明专利技术属于隧道工程技术领域,公开了一种跨赋水断层隧道水力‑动力耦合物理模拟装置及方法,包括试验箱,试验箱内设置有试验机构,试验机构内设置有监测组件;试验机构包括设置在试验箱内的模拟组件,模拟组件内贯穿设置有隧道模型,监测组件设置在隧道模型内;模拟组件包括倾斜设置在试验箱内的赋水断层模型,赋水断层模型的两侧分别设置有围岩模型,围岩模型填满试验箱内腔,隧道模型贯穿赋水断层模型和围岩模型。本发明专利技术结构简单,使用方便,能精准地模拟真实地层内的水力和动力的耦合作用下的隧道围岩动力响应特征,为跨赋水断层的隧道的建设和维护提供了更加精准的参数支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隧道工程,尤其涉及一种跨赋水断层隧道水力-动力耦合物理模拟装置及方法


技术介绍

1、在山岭隧道工程建设过程当中,难免遇到会穿越断层破碎带的情况。断层带内岩石破碎,裂隙发育,各种应力集中,自稳能力下降,容易导致隧道围岩坍塌破坏;断层面通常与各种含水层连通,甚至与地表水相通,断层赋水特征是隧道工程中常见存在的地质现象。在高地应力、隧道开挖、断层内高水压等耦合作用下,极易导致跨断层段围岩易出现突水突泥等灾害。在多元灾害链中水力-动力耦合因素至关重要,地震、爆破等动荷载与断层水耦合作用,使赋水断层围岩动力响应更加剧烈,导致断层围岩损伤加剧,进而诱发突涌水灾害。因此,需要能模拟赋水断层的隧道试验模型,利用该模型实现地震荷载与赋水断层耦合作用下的隧道围岩动力响应特征。

2、现有的跨断层隧道模拟试验只是针对普通断层试验,如果考虑断层赋水的特点,在断层赋水与动力响应相互耦合作用下,那么隧道围岩的动力响应和受力特点就会发生改变,可能会与以往断层模型试验有所不同,模拟的数据准确度低,参考性不足。

3、因此,本申请设计了一种跨赋水断层隧道本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种跨赋水断层隧道水力-动力耦合物理模拟装置,其特征在于:包括试验箱,所述试验箱内设置有试验机构,所述试验机构内设置有监测组件(8);

2.根据权利要求1所述的跨赋水断层隧道水力-动力耦合物理模拟装置,其特征在于:所述赋水断层模型(7)包括相互贴合的第一模拟层(71)和第二模拟层(72),所述第一模拟层(71)和所述第二模拟层(72)的外边缘与所述试验箱的内壁贴合固接,所述第一模拟层(71)和所述第二模拟层(72)的内腔分别设置有赋水件。

3.根据权利要求2所述的跨赋水断层隧道水力-动力耦合物理模拟装置,其特征在于:所述赋水件包括回旋设置在所述第一模拟层(71...

【技术特征摘要】

1.一种跨赋水断层隧道水力-动力耦合物理模拟装置,其特征在于:包括试验箱,所述试验箱内设置有试验机构,所述试验机构内设置有监测组件(8);

2.根据权利要求1所述的跨赋水断层隧道水力-动力耦合物理模拟装置,其特征在于:所述赋水断层模型(7)包括相互贴合的第一模拟层(71)和第二模拟层(72),所述第一模拟层(71)和所述第二模拟层(72)的外边缘与所述试验箱的内壁贴合固接,所述第一模拟层(71)和所述第二模拟层(72)的内腔分别设置有赋水件。

3.根据权利要求2所述的跨赋水断层隧道水力-动力耦合物理模拟装置,其特征在于:所述赋水件包括回旋设置在所述第一模拟层(71)和所述第二模拟层(72)内的赋水软管(73),所述赋水软管(73)环绕在所述隧道模型(9)外,所述赋水软管(73)的顶端伸出所述第一模拟层(71)和所述第二模拟层(72)。

4.根据权利要求2所述的跨赋水断层隧道水力-动力耦合物理模拟装置,其特征在于:所述赋水件包括设置在所述赋水断层模型(7)内的若干模拟裂隙(74)和若干空心管(75),若干所述空心管(75)依次连接在对称设置在所述模拟裂隙(74)两侧的两所述模拟裂隙(74)之间。

5.根据权利要求2所述的跨赋水断层隧道水力-动力耦合物理模拟装置,其特征在于:所述监测组件(8)包括设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋丹青朱琳陶文斌王飞董利虎信春雷张建伟刘晓丽王志强张建民
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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