1.一种隧道蠕变模型试验装置,其特征在于,包括预留有若干个孔道(2)的钢筋混凝土环(1)和设在钢筋混凝土环(1)内的两片环形钢板(3),在所述环形钢板(3)之间上下装有若干片交错对接的弧形钢板(5)和环形的支护结构(10),构成环形空间,在所述环形空间中填充有岩土相似材料;
在所述孔道(2)和弧形钢板(5)之间定位有若干个液压千斤顶(4);在所述支护结构(10)上环向分布有连接到控制系统的位移测量点(12)、土压力计(8)和应变片(11);
通过控制系统控制若干个液压千斤顶(4)对弧形钢板(5)施加压力,测出支护结构(10)所受压力以及其应变和位移,得到岩土相似材料的蠕变对隧道支护结构的影响;
隧道蠕变模型试验过程如下:
步骤一:向弧形钢板与环形钢板间填充岩土相似材料;
步骤二:在填充有岩土相似材料的弧形钢板与环形钢板间布设位移测量点,并埋设土压力计和贴应变片,并安装支护结构;支护结构与环形钢板的内部轮廓线留有足够变形富余量;
步骤三:启动液压千斤顶,向弧形钢板传递压力,环形钢板再向岩土相似材料传递均匀压力,模拟地应力;液压千斤顶施加压力达到设定数值后,用螺栓固定好环形钢板,防止滑动;
步骤四:位移测量仪器量读取土压力计和应变片的初始数据;以环形钢板中心点为参考点,测出位移测量点到参考点的初始距离;
步骤五:每隔一段时间,读取土压力计和应变片的数据,以及位移测量点到参考点的距离,得到岩土材料的蠕变对隧道支护结构的影响。
2.根据权利要求1所述的一种隧道蠕变模型试验装置,其特征在于,在所述两片环形钢板(3)上分别对称环向间隔分布有贯通其钢板侧壁的多对螺栓,各片弧形钢板(5)两端被每对螺栓夹持,并延伸出一段长度。
3.根据权利要求2所述的一种隧道蠕变模型试验装置,其特征在于,每对螺栓设在所述两片环形钢板(3)的滑动槽(9)中,各片弧形钢板(5)与滑动槽(9)相互垂直。
4.根据权利要求1所述的一种隧道蠕变模型试验装置,其特征在于,若干片弧形钢板(5)通过其两侧的环形钢板(3)对接构成环绕岩土相似材料的施力板;所述弧形钢板(5)与所述液压千斤顶(4)紧密接触。
5.根据权利要求1所述的一种隧道蠕变模型试验装置,其特征在于,所述位移测量点(12)环向分布在支护结构(10)内侧。
6.根据权利要求1所述的一种隧道蠕变模型试验装置,其特征在于,所述土压力计(8)设在位移测量点(12)外侧。
7.根据权利要求1所述的一种隧道蠕变模型试验装置,其特征在于,所述应变片(11)贴在所述支护结构(10)内环壁上。