隧道施工過程大比尺模型測試系統(tǒng)

    為了研究不同隧道開挖方法的施工力學過程，開發(fā)了大型三維模型試驗系統(tǒng)。隧道施工過程中的大型模型試驗系統(tǒng)是一種自動液壓控制系統(tǒng)，具有壓力高、保壓時間長、階躍加載穩(wěn)定等特點。在現(xiàn)有地質力學相似材料的基礎上，可滿足各種地下工程三維和平面地質力學模型試驗的要求。在此基礎上，通過大量不同材料配比和力學參數(shù)的試驗，得到了滿足Ⅴ類軟巖的相似材料配比。在鐵路隧道施工過程中進行了大型三維地質力學模型試驗，真實模擬了隧道在開挖和支護過程中的力學變化過程。試驗結果表明，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，可廣泛應用于其他地下工程的地質力學模型試驗。研究方法、技術和成果對類似工程研究具有一定的借鑒和指導意義。

隧道施工過程大比尺模型測試系統(tǒng)每個測試模塊都符合國際巖土力學學會的要求

車身樣本尺寸：1500mm×1500mm×1500mm長×寬×高）；

試驗空間尺寸精度<0.5mm；

主機外形：≈ 3500mm×3500m×2400mm長×寬×高）；

主機剛度大于10.0mn/mm，主機滿載變形小于0.1mm（變形采用光學測量監(jiān)測）；

試樣變形測量范圍：-19999～19999με

加載速率：0.1～1.0kn/s，加載精度：<±1.0%F.s，加載分辨率：0.05kn；

負載保持精度：<±1.0%F.S，負載保持時間≥ 72.0小時；

氣動系統(tǒng)壓力：1.6Mpa；控制精度：0.01Mpa；

土樣垂直大壓力：0.6MPa，垂直增加荷載：1350.0kn；

垂直加載行程：0～150.0mm；

垂直加載點：36.0，垂直單點大加載能力：40.0kn；系統(tǒng)采用多點加載，每個加載點可分別加載運動，每個加載點可同步加載同步運動或異步運動；

土樣側向大壓力：0.6MPa，側向增加荷載1350.0kn/side；

側向加載行程：0～150.0mm；

橫向加載點：144.0，橫向單點大加載能力：40.0kn；系統(tǒng)采用多點加載，每個加載點可分別加載運動，每個加載點可同步加載同步運動或異步運動；

橫向運動與載荷同步差：＜0.2kn；

加載和卸載應力值可編程；