本發(fā)明涉及隧道試驗設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備是物理模型試驗的另外一項重要內(nèi)容。地下工程問題中常遇到具有各種分布特征的初始地應力，良好的模型試驗臺架要求能夠通過簡單的操作就可以模擬出這些特征，滿足試驗后續(xù)步驟的開展及結(jié)果測量的需要。現(xiàn)有的模擬設(shè)備結(jié)構(gòu)相對比較復雜，且不便操作、增加了試驗難度。技術(shù)實現(xiàn)要素：在本發(fā)明的第一方面，提供了一種高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備，以用于研究高地應力地區(qū)隧道施工中圍巖變形特征。在本發(fā)明的第二方面，提供了一種高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗系統(tǒng)，以滿足高地應力環(huán)境的模擬需求，且其具有加載靈活、狀態(tài)穩(wěn)定的優(yōu)點。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：一種高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備，其用于模擬隧道開挖過程中巖體的圍巖區(qū)域所受作用力下的變形特征。高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備包括：被配置為固定巖體的試驗臺架，試驗臺架設(shè)置有容納空間，容納空間被配置為容納巖體.加載工具，加載工具被配置為提供加載于巖體的作用力.測量工具，測量工具包括相互匹配的測量儀和數(shù)據(jù)處理儀，測量儀被配置為測量巖體的圍巖區(qū)域的應力、應變中的一種或兩種，數(shù)據(jù)處理儀包括接受并存儲測量儀反饋的測量數(shù)據(jù)的存儲裝置。在較佳的一個示例中，試驗臺架為框架結(jié)構(gòu)。在較佳的一個示例中，試驗臺架由鋼材制作而成。在較佳的一個示例中，鋼材為角鋼。在較佳的一個示例中，加載工具包括加載組件，加載組件包括相互匹配的拉桿和加載螺栓，拉桿被配置為穿設(shè)巖體相對的兩側(cè)面、且拉桿的兩端伸出巖體外分別與一個加載螺栓匹配連接。在較佳的一個示例中，加載工具包括三個加載組件，三個加載組件呈三維正交布置。在較佳的一個示例中，每個加載組件中的拉桿數(shù)量為四根、且以矩形的方式布置。在較佳的一個示例中，測量儀還包括連接于位于巖體內(nèi)的拉桿的部分的應變測量傳感器。在較佳的一個示例中，測量儀還包括測量巖體內(nèi)的應力的壓力測量傳感器，壓力測量傳感器被配置為設(shè)置在巖體內(nèi)的目標測量點。一種高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗系統(tǒng)，包括前述的高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備。上述方案的有益效果：本發(fā)明提供的一種高地應力軟巖隧道室內(nèi)高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備及系統(tǒng)采用相似原理并結(jié)合實際的工程特點，可以模擬實際的隧道開挖過程中巖體在作用力下發(fā)生的應力、應變中的一種或兩種特性，從而為隧道開挖工程提供數(shù)據(jù)支持，提高隧道開挖的效率和安全性。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。圖1示出了本發(fā)明實施例提供的高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備中的試驗臺架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了本發(fā)明實施例提供的高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備中的應變塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了本發(fā)明實施例提供的高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備中的設(shè)置有墊板的加載螺栓的配合結(jié)構(gòu)的第一視角示意圖；圖4示出了本發(fā)明實施例提供的高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備中的設(shè)置有墊板的加載螺栓的配合結(jié)構(gòu)的第二視角示意圖；圖5示出了本發(fā)明實施例提供的高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備中的位移測量裝置與鐵絲網(wǎng)的配合結(jié)構(gòu)示意圖。圖標：100-試驗臺架；101-角鋼；102-容納空間；200-應變塊；202-應變片；201-尼龍塊；300-墊板；303-通孔；108-第一疊區(qū)；301-螺母；302-第一端；501-襯砌；502-鋁管。具體實施方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本發(fā)明中，在不矛盾或沖突的情況下，本發(fā)明的所有實施例、實施方式以及特征可以相互組合。在本發(fā)明中，常規(guī)的設(shè)備、裝置、部件等，既可以商購，也可以根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容自制。在本發(fā)明中，為了突出本發(fā)明的重點，對一些常規(guī)的操作和設(shè)備、裝置、部件進行的省略，或僅作簡單描述。地下工程(如開挖隧道)問題中常遇到具有各種分布特征的初始地應力，良好的模型試驗裝置能夠滿足通過簡單的操作就可以模擬出上述特征，以達到試驗后續(xù)步驟的順序開展及滿足結(jié)果測量的需要。另外，測量工具也要根據(jù)簡單實用的原則，在能滿足精度需要的前提下，盡可能地做到通用性高及可重復利用性好?；谇笆龅膬?nèi)容，發(fā)明人提出了一種高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備，并且通過先加載外力，后開挖的方式進行試驗，以便模擬隧道分布開挖過程。本實施例提供了一種高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備，是一種三維試驗設(shè)備。高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備依據(jù)相似原理并結(jié)合實際工程特點設(shè)計而成，其可用于研究高地應力地區(qū)隧道施工中圍巖變形特征。高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備包括加載工具和測量工具以及如圖1所示的試驗臺架100。其中，試驗臺架100被用于固定待模擬進行開挖隧道的巖體。即巖體是固定在試驗臺架100內(nèi)的。試驗臺架100設(shè)置有用于容納巖體的容納空間102。在實際的模擬開挖隧道過程中，巖體被固定在容納空間102內(nèi)。作為一種實現(xiàn)方式，試驗臺架100是由硬質(zhì)且耐擠壓、拉伸的材料制作而成。例如，試驗臺架100由鋼材、鋼板、鐵板等焊接而成。參閱圖1，較佳地，試驗臺架100由角鋼101焊接而成。試驗臺架100大體呈長方體型，是一種框架結(jié)構(gòu)。長方體型的試驗臺架100由12根角鋼101焊接而成，12根角鋼101構(gòu)成長方體型的試驗臺架100棱。12根角鋼101組合限定一個長方體型的容納空間102，待開挖隧道的巖體也為長方體型，且與容納空間102向匹配。巖體固定在容納空間102內(nèi)。試驗臺架100的尺寸可以根據(jù)具體的巖體特性進行選擇，本發(fā)明不對其具體尺寸進行限定。試驗臺架100的定性模型幾何相似常數(shù)在100～200之間，定量模型幾何相似常數(shù)在10～50之間，本發(fā)明提出的模型試驗裝置的設(shè)計及制作基于幾何相似常數(shù)為60進行。參照我國高速鐵路隧道凈空面積標準，見表1，選取200km/h客運專兼顧貨物運輸單線鐵路隧道為研究模擬的對象其凈空面積標準值為52m2。在本發(fā)明的一些示例中，試驗臺架100為100cm×70cm×70cm尺寸的長方體。表1我國高速鐵路隧道凈空面積標準(m2)類別單線雙線200km/h客運專線兼顧貨物運輸52(53.6)80(85)250km/h高速鐵路5892300～350km/h高速鐵路70100注：括號內(nèi)數(shù)值為客運專線兼顧雙層集裝箱運輸條件下，考慮特定接觸網(wǎng)高度等因素的面積?；诤喕嬎愫头治龅倪^程，對隧道進行簡化，即矩形、直墻拱形和馬蹄形等洞室時，可將它們看作面積相當?shù)膱A形進行近似計算。結(jié)合本模擬高地應力區(qū)軟巖隧道開挖施工過程中的圍巖在時空上的變形特征，在模型試驗的隧道截面設(shè)計時在一定程度上進行簡化，將非圓形隧道按照面積等效的準則換算成圓形截面，根據(jù)選定的幾何相似常數(shù)，確定隧道的直徑為13.56cm。在隧道施工中，巖體在一定的范圍內(nèi)存在擾動，而在距隧道施工范圍一定距離以外的巖體仍會保持原巖初始應力狀態(tài)，所以發(fā)生擾動的巖體，即圍巖。參考現(xiàn)有模型試驗經(jīng)驗及理論分析，在距離洞室中心4r(r為隧道跨度，本實施例中，r為13.56cm)處，巖體仍保持原巖應力狀態(tài)。本發(fā)明實施例中，試驗臺架100在隧道橫斷面上的平面尺寸為100cm×70cm，所取的模型圍巖區(qū)域大于4r。其中，加載工具是用于提供加載于巖體的作用力的設(shè)備。加載工具可以通過在目標研究區(qū)域內(nèi)通過施加面力的方式加載作用力，即在試驗臺架100的側(cè)面進行加載，從而對巖體施加作用力。加載方式主要有兩種：一種是運用“千斤頂+反力架”的組合方式提供集中荷載，加載千斤頂可以采用大型千斤頂或者小型千斤頂群或采用液壓囊；另一種是通過對穿螺桿方式提供集中點荷載，此種方式無需反力架，可以為測量系統(tǒng)的布置提供充足空間。集中點荷載通過分散梁或分散板最終轉(zhuǎn)化成面荷載作用在圍巖相似材料上。在本發(fā)明較佳的示例中，加載工具包括加載組件。作為一種可選的實現(xiàn)方式，加載組件包括相互匹配的拉桿和加載螺栓。在模擬隧道開挖過程中，拉桿穿設(shè)巖體相對的兩側(cè)面，拉桿的兩端伸出巖體外并分別與一個加載螺栓匹配連接。即，一個拉桿和連接在拉桿兩端的加載螺栓構(gòu)成一個加載功能組。參閱圖3和圖4，加載組件包括圓柱形的桿體。桿體由第一端302至第二端延伸而成。其中，第一端302形成有螺紋(圖3未示出)，第二端形成有螺紋。第一端302和第二端分別通過螺紋連接的方式與螺母301連接。進一步地，第一端302與螺母301之間、第二端與螺母301之間還分別設(shè)置有墊板300。兩個墊板300分別設(shè)置通孔303，并套設(shè)在第一端302和第二端。第一端302、一個墊板300、一個螺母301構(gòu)成一個加載螺栓。第二端、一個墊板300、一個螺母301構(gòu)成一個加載螺栓。進一步地，加載工具包括三個加載組件，三個加載組件呈三維正交布置。長方體型的巖體的六個面，以兩兩相對的方式形成三組側(cè)面。三個加載組件分別一一對應穿設(shè)在三組側(cè)面。更進一步地，每個加載組件中的拉桿數(shù)量為四根、且以矩形的方式布置。相應地，每個加載組件包括八個加載螺栓。即。每個加載組件包括四根拉桿和八個加載螺栓，具有四個前述的加載功能組。加載功能組由一個拉桿和連接在拉桿兩端的加載螺栓構(gòu)成。進行模擬實驗時，墊板300支撐在分散梁或分散板，并通過調(diào)整螺母301使對拉桿(桿體)固定在巖體，從而在進行加載時，由分散板形成面荷載。由于巖體特性的不同，加載作用力也不同。例如，針對高地應力區(qū)軟巖隧道施工中的圍巖變形特征研究，提供0.2mpa～0.3mpa的初始地應力就可以滿足對高地應力的模擬。本發(fā)明實施例中，對拉桿(對拉鋼桿)采用32mm的鋼筋。其中，測量工具用于對巖體在被施加載荷下的變形特征。測量工具可以包括相互匹配的測量儀和數(shù)據(jù)處理儀。測量儀用于測量巖體的圍巖區(qū)域的應力、應變中的一種或兩種。數(shù)據(jù)處理儀包括接受并存儲測量儀反饋的測量數(shù)據(jù)的存儲裝置。進一步地，數(shù)據(jù)處理以還可包括對測量數(shù)據(jù)進行處理的數(shù)據(jù)處理裝置。例如，數(shù)據(jù)處理儀為基于計算機的工作站，其包括存儲器。進一步地，工作站還具有模擬軟件，如flac3d軟件。巖體采用實體單元模擬，彈性模型。變形模量可以為200gpa、泊松比0.2、重度25kn/m3。工作站主要包括處理器，存儲器，總線和通信接口，處理器、通信接口和存儲器通過總線連接。處理器用于執(zhí)行存儲器中存儲的可執(zhí)行模塊，例如計算機程序。其中，存儲器可能包含高速隨機存取存儲器(ram：randomaccessmemory)，也可能還包括非不穩(wěn)定的存儲器(non-volatilememory)，例如至少一個磁盤存儲器。通過至少一個通信接口(可以是有線或者無線)實現(xiàn)該系統(tǒng)網(wǎng)元與至少一個其他網(wǎng)元之間的通信連接，可以使用互聯(lián)網(wǎng)，廣域網(wǎng)，本地網(wǎng)，城域網(wǎng)等?？偩€可以是isa總線、pci總線或eisa總線等?？偩€可以分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線等。其中，存儲器用于存儲程序，處理器在接收到執(zhí)行指令后，執(zhí)行程序，前述本發(fā)明實施例任一實施例揭示的流過程定義的裝置所執(zhí)行的方法可以應用于處理器中，或者由處理器實現(xiàn)。處理器可能是一種集成電路芯片，具有信號的處理能力。在實現(xiàn)過程中，上述方法的各步驟可以通過處理器中的硬件的集成邏輯電路或者軟件形式的指令完成。上述的處理器可以是通用處理器，包括中央處理器(centralprocessingunit，簡稱cpu)、網(wǎng)絡(luò)處理器(networkprocessor，簡稱np)等；還可以是數(shù)字信號處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)成可編程門陣列(fpga)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件?？梢詫崿F(xiàn)或者執(zhí)行本發(fā)明實施例中的公開的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器等。結(jié)合本發(fā)明實施例所公開的方法的步驟可以直接體現(xiàn)為硬件譯碼處理器執(zhí)行完成，或者用譯碼處理器中的硬件及軟件模塊組合執(zhí)行完成。軟件模塊可以位于隨機存儲器，閃存、只讀存儲器，可編程只讀存儲器或者電可擦寫可編程存儲器、寄存器等本領(lǐng)域成熟的存儲介質(zhì)中。該存儲介質(zhì)位于存儲器，處理器讀取存儲器中的信息，結(jié)合其硬件完成上述方法的步驟。由于通過拉桿(鋼筋)施加初始地應力，因此，可以在對拉桿上固定應變檢測裝置以檢測應變。作為一種實現(xiàn)方式，應變檢測裝置固定在對拉桿的中部。應變檢測裝置可以選用應變片202，其是一種能把被測試件的應變量轉(zhuǎn)換成電阻變化量的敏感元件。應變檢測裝置還可以是位移測量設(shè)備，例如，百分表?；诎俜直頊y量圍巖應變可以采用“沉降板+百分表”的組合方式進行，且測量點在距離隧道圓心1.5r處的變形。進一步地，為了驗證加載工具所施加的載荷，從而定巖土體內(nèi)部的應力場是否能符合試驗要求，可以對巖體內(nèi)的應力場進行驗算。例如，采用數(shù)值模擬的方式對試驗臺架100內(nèi)的應力場進行初步的驗算。較佳地，在巖體內(nèi)的多個測量點(目標測量點或監(jiān)測點)埋設(shè)應力測量裝置，以檢測在加載工具施加載荷時，巖體內(nèi)的應力。作為一種可選的方案，應力測量裝置可以采用土壓力盒，例如，xy-tyb3a系列電阻式土壓力盒。土壓力盒是一種測量土壓力的鋼弦式傳感器，主要用于測量軟土和填土中埋設(shè)點的土體壓力變化；也可測量土體對擋土墻、抗滑樁等表面接觸壓力。作為一種實現(xiàn)方式，土壓力盒由三個。三個土壓力盒的設(shè)置位置可以通過以下方式確定：巖體的六個面兩兩相對，形成三組側(cè)面。每一組側(cè)面形成一條分布線，且分布線分別垂直于一組側(cè)面的兩個相對面。巖體具有三個分布線，且分別為橫向線、縱向線、垂向線。三個土壓力盒分別一一對應位于三個分布線上，即分別位于橫向線、縱向線、垂向線。當測量點有多個時，例如，在三向加載載荷的情況下，設(shè)置多個土壓力盒的難度相對較大，且成本亦較高。因此，作為優(yōu)選的方案，如圖2所示的，應變測量裝置可以采用固定有應變片202的尼龍塊201設(shè)計。具體地，應變測量裝置包括由尼龍塊201和應變儀構(gòu)成的應變塊200。尼龍塊201為正方體型，且其三個相鄰且正交的側(cè)面分別粘貼一個應變片202，應變片202分別通過數(shù)據(jù)電纜與應變儀連接。進行模擬實驗時，將應變塊200埋設(shè)在巖體內(nèi)的測量點處。通過檢測三個正交方向的應力和應變情況，可以減少測量點，提高測量的精確度，從而有利于提高簡化測量過程，實現(xiàn)對實際隧道過程更真實的模擬。在本發(fā)明的一些示例中，還可以通過在隧道設(shè)置支護，從而探索支護與圍巖的相互作用，以為實際工程的設(shè)計施工提供更精準的參考。支護的方式有多種，例如，用鋼筋網(wǎng)和石膏等制作相應的襯砌，再添加用鋁絲模擬的錨桿。支護還可以是將初期支護按照抗彎剛度(ei)相等的標準簡化為等厚度的鐵板或者鋁板。在本發(fā)明的較佳示例中，基于剛度等效換算理論，適當增加鋼板厚度來體現(xiàn)錨桿及二次襯砌的支護效應，以得到剛度等效支護。通過數(shù)值計算的方法，將目前常用的支護方式及對應的支護參數(shù)進行分析，將其等效代換為模型試驗中用薄鐵板進行支護的相應參數(shù)。上述的支護模擬方式不僅可以更全面地體現(xiàn)支護結(jié)構(gòu)整體的支護效應，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)變強度支護在模型試驗中的實現(xiàn)。另外，為了體現(xiàn)出隧道整個施工過程中的圍巖變形情況，支護的選擇要允許圍巖充分變形，以圍巖的最終允許變形量(預留變形量)為標準，通過數(shù)值計算和模型試驗的方法設(shè)計變形等效支護。本發(fā)明中的一個示例中，預留變形量為300mm。進一步地，選用鐵絲網(wǎng)作為支護模擬材料。鐵絲網(wǎng)的彈性模量可以通過鐵絲的粗細度和網(wǎng)格大小進行調(diào)整，且價格便宜、制作方便。作為一種實現(xiàn)方式，鐵絲網(wǎng)的規(guī)格為：鐵絲直徑1mm，網(wǎng)格0.75cm×0.75cm。基于隧道設(shè)置支護的情況，圍巖在被施加載荷后，可以在與監(jiān)測襯砌變形的監(jiān)測位置對應處設(shè)置多個監(jiān)測點，通過檢測獲得襯砌與圍巖接觸處的圍巖變形情況。參閱圖5，具體地，通過鋼絲實現(xiàn)襯砌與百分表的連接。用螺絲將鋼絲一端與襯砌501(主要由鋼絲網(wǎng)形成)固定，鋼絲另一端連接固定在試驗臺架100上的百分表。為了防止圍巖對鋼絲的摩擦干擾，用鋁管502(管徑可以是0.8cm)套在鋼絲外部進行保護。襯砌501上可以設(shè)置應變測量裝置，例如應變塊200?；谇笆龅母叩貞泿r隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備，本實施例還提供了一種高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗系統(tǒng)。高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗系統(tǒng)包括前述的高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備、巖體、測量設(shè)備固定架。其中，巖體設(shè)置在試驗臺架100的容納空間102內(nèi)，巖體設(shè)置有供加載工具中的對拉桿穿過的通孔。測量設(shè)備固定架連接在試驗臺架100的由角鋼101形成的棱上。測量設(shè)備如百分表固定在測量設(shè)備固定架，百分表的測量頭與位于巖體內(nèi)的測量原件連接。本發(fā)明提供的高地應力軟巖隧道室內(nèi)模型試驗設(shè)備可模擬先加載后開挖的隧道工程。(1)試驗臺架100及加載裝置結(jié)合，可以滿足高地應力環(huán)境的模擬需求，且加載靈活、狀態(tài)穩(wěn)定。(2)隧道支護：用薄鐵板模擬隧道支護結(jié)構(gòu)，將噴錨支護、鋼拱架支護和二次襯砌支護的整體支護效果體現(xiàn)出來，同時驗證了噴錨支護在對高地應力地區(qū)軟巖隧道的圍巖變形控制的作用。(3)以目前工程中采用的預留變形量為依據(jù)，采用數(shù)值計算與模型試驗相結(jié)合的方法，設(shè)計了以鐵絲網(wǎng)為支護材料的變形等效支護，用于模擬圍巖在整個施工過程中的變形情況。對于不同的工程需要，可以通過靈活地變換鐵絲網(wǎng)的鐵絲直徑及網(wǎng)格大小得到需要的支護強度。(4)圍巖變形及應力測量工具：圍巖的變形采用“沉降板+百分表”組合的測量工具進行監(jiān)測。應力變化的測量采用的是以“尼龍塊201+應變片202”組合的測量工具，通過一個很小體積的尼龍材料的立方體同時監(jiān)測三個方向的應力變化狀態(tài)，可以解決模型試驗臺架100內(nèi)空間不足的問題，而且精度度高、經(jīng)濟性好。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁12