铁晶砂胶结新型岩土相似材料的研制及其应用

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1、万方数据第29卷第8期2008年8月岩土力学Rock锄dSoilMechanics、，01．29No．8Aug．2008文章稿号l1000一7598一(2008)08—2126—05铁晶砂胶结新型岩土相似材料的研制及其应用张强勇1，李术才1，郭小红2，李勇1，王汉鹏1(1．山东大学岩土与结构工程研究中心，济南25006l：2．中交第二公路勘测设计研究院，武汉430071)摘要：根据地质力学模型试验的相似原理，经过大量力学试验，研制出一种新型铁晶砂胶结岩土相似材料。该材料由铁矿粉、重晶石粉、石英砂、石膏粉和松香酒精溶液按规定配比均匀拌和

2、压实而成，其中铁矿粉、重晶石粉和石英砂作为主料，松香酒精溶液作为胶结剂，石膏粉作为调节剂。材料力学参数测试表明：该材料具有重度高、力学参数变化范围广、性能稳定、价格低廉、干燥快速、制作工艺简单、无毒无害等显著优点，可用来模拟从软岩到硬岩的大部分岩体材料。将铁晶砂胶结岩土相似材料应用于沪一蓉一西高速公路大型分岔隧道三维地质力学模型试验研究，有效地揭示了分岔隧道围岩的力学变形特性。关键词t相似原理；新型岩土相似材料；材料力学试验；大型分岔隧道三维试验模型中图分类号：o375．3文献标识码：AResearchanddeVelopmentof

3、newtypedcementitiousgeotechnicalsimilarmatel．ialforironcrystalsandanditsappIicationZHANGQiang．yong1，LIShu—cail，GUOXiao-hon92，LiYong‘，WANGHan—pen91(1．RcscarchCenterofGeotechnicalandStnJcmrcEngincering，Sh锄dongUniVersity，JinaIl25【)06l，China；2．Chine∞Co姗unicationsSecondmgIlw

4、aysuⅣey，Design弛dResearchInsntute，Wuh孤430052，cllina)Abst聃ct：AccordingtosiIIlil撕哆principleofgeomechaIlicalmodeltest，anewtypecementi廿ousgeotechnicalsim订armaterialcaIl酣的ncrystalsaIldisdevelopedt11roughalotofmaterialmechanicstest．111issiIIlilarmaterialiseveIlly111ixedwithiro

5、norepowder'blaIlcfⅨ，quartzsaIld，gypsumpowder，rosinaIldalcoholincenainpmponionaIldpressedtogemer．Ironor；epowder，bl孤cf．Ⅸ姐dquanzsandaremainm砷erials，mesoIutionofrosinalcoholiscementingagent，g)rpsumpowdcrisregulator．SpecinleIlmechallicaltestsshowthatmenew—typesiIIlilarmateri

6、alhasmaIly崩1larkableadVaIltagesasfollows：highVolume-weight，wideVariablemechaIlicalparametcrs，stableped'ormance，lowpfice，easydryness，easypmcessing柚dwitIloutanytoxicityandsidce侬圮ts．ItcaIlbeusedtosimulatemostofrockmassmatenalfromsoRtohardones．Thenewtypedmaterialhasbeenused

7、in3DgeomecaIliclmodeltestofbifurcationtu加elofSallghai-Chendu一ⅪchangexpresswayaIldmechaIlicaldeformationpmpeniesofrockmasssurroundingbifhrcationtunnelhavebeene钕tiVelyreVealedunderexcaVationstate．Keywords：siIIlilari哆prirlciple；IlewtypegeotecllIlicalsiIIlilarmaterial；mech卸

8、icaltestofm舢erial；3Dtestmodelof1arge—scalebifIlrI：ationtunnel1前言开发三峡、南水北调、西气东输、西电东送、青藏铁路等大型工程项目将面临大量的岩土开挖，涉及许多