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成型压力对铁-晶-砂混合相似材料性质的影响

张绪涛  张强勇  曹冠华  许孝滨  
【摘要】:地质力学模型试验中常用的相似材料多以散粒体为主,相似材料的成型压力对其性质会有显著的影响,而目前的研究中均忽略了这一重要影响因素,基于此对成型压力对铁-晶-砂混合相似材料性质的影响进行了研究。在严格控制试件成型压力的条件下,定量测试了材料的物理力学参数。结果表明:成型压力对相似材料的性质有非常明显的影响,随着成型压力的增大,相似材料的密度、抗压强度、弹性模量、抗拉强度和粘聚力提高明显,而内摩擦角变化不大。相似材料能否满足相似比是地质力学模型试验的前提和关键,开展高地应力条件下的地质力学模型试验时,相似材料在试制阶段试件的成型压力应与模型试验阶段的试验压力保持一致,否则会导致模型试验失真甚至失败。利用铁-晶-砂混合相似材料,在严格控制压力的基础上取得了良好的试验效果,已多次模拟出深部巷道的分区破裂现象。

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