地質力學模型試驗

地質力學模型試驗是基於一定的相似原理對某一工程地質構造進行縮尺研究的一種物理模擬方法。

簡介

地質力學模型試驗又稱地力學模型試驗門或岩石力學模型試驗。它的主要特點是：模型中應模擬山岩體中的斷層、破碎帶及軟弱帶，有時還包括一些主要節理裂隙組，應能體現出岩體為非均勻等向、非彈性及非連續等這些岩石力學特徵。同時，模型的幾何尺寸、邊界條件及作用荷載、模擬岩體的模型材料的容重、強度及變形特性等方面均須滿足相似理論。
近代由於生產建設及科學技術的發展越來越多的建築物需要修建在具有複雜地質構造的岩基上或岩體內，如大壩、廠房、隧洞、地下電站、地下油庫、礦井等等。這類建築物的抗沿滑穩定性、基礎變形對建築物結構的影響、地下結構的圍岩穩定和襯助壓力、岩體高邊坡的穩定問題等，都是地質力學模型試驗的研究內容。而且，近年來隨著試驗量測技術的提高，地質力學模型試驗中的一些研究課題，已由定性分析階段進入定量分析階段。

在模型中用材料的塊體組合來模擬多裂隙介質岩體的構想是在1967年舉行的第九屆國際大壩會議及同年舉行的國際岩石力學會議上提出的。其後在義大利的結構模型試驗所成功地進行了多項研究拱壩壩肩穩定的小塊體地質力學模型試隊其巾還包括瑞士、智利、西班牙、日本等國家委託該試驗所進行的拱壩壩肩穩定及破壞試驗，在南斯拉夫的地質與基礎工程學院進行的格蘭卡爾沃拱壩的地質力學模型試驗規模巨九試驗也是十分成功的。

我國在七十年代中用期，有一些科研單位及高等院校亦開展了地質力學模型試驗研究。例如：長江水利水電科學研究院於1978年提出了地質力學模型材料試驗研究報告，並進行了葛洲壩二江泄水閘等工程的大塊體平面地質力學模型試驗及三維模型試驗。清華大學水利系從1979年開始，除進行模型材料的研究外，還先後完成了國內某大型重力拱壩左壩肩三維小塊體地質力學模型試驗和該重力拱壩樞紐整體三維小塊體地質力學模型試驗，研究其壩肩岩體抗滑穩定性，其超載能力與破壞機理以及基礎加固措施的實際效果。近些年，清華大學、武漢大學、四川大學、長江科學院等高校和科研院所，先後對國內許多大型水電、交通、能源和地下工程進行了地質力學模型試驗，取得了大量的研究成果，地質力學模型試驗取得的長足的發展。

分類

地質力學模型試驗根據它們的特點可分為下列各種類型：
(1)按模型試驗的性質劃分：①平面或二維模型試驗；②空間或三維模型試驗
(2)按模型模擬的詳細程度劃分：①大塊體地質力學模型；②小塊體地質力學模型
(3)按模擬的地區或深度劃分：①地表岩體模型；②深層岩體模型；
(4)按模型的製作方式劃分；①現澆式模型；②預製塊體砌築模型。