地质力学模型试验中软弱结构面内埋式位移系统的研制与应用

›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (3): 901-907.

地质力学模型试验中软弱结构面内埋式位移系统的研制与应用

杨庚鑫^{1, 2}，马德萍³，张林^{1, 2}，陈媛^{1, 2}，董建华^{1, 2}

1. 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，成都 610065；2. 四川大学水利水电学院，成都 610065； 3. 成都市政工程设计研究院，成都 610015

收稿日期:2013-05-06 出版日期:2014-03-10 发布日期:2014-03-19
通讯作者: 张林，女，1955年生，博士，教授，博导，研究方向为水工结构及基础工程。E-mail: Zhanglin_scdx@163.com E-mail:yanggengxin_scu@126.com
作者简介:杨庚鑫，男，1986年生，博士研究生，研究方向为水工结构工程及基础工程
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（No.51109152，No.51379139）。

Design of structure inbuilt displacement measurement system in geomechanical model test and its application

YANG Geng-xin^{1, 2}，MA De-ping³，ZHANG Lin^{1, 2}，CHEN Yuan^{1, 2}，DONG Jian-hua^{1, 2}

1. State Key Laboratory of Hydraulics and Mountain River Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China；2. College of Water Resources and Hydropower, Sichuan University, Chengdu 610065, China；3. Chengdu Municipal Engineering Design and Research Institute, Chengdu 610015, China

Received:2013-05-06 Online:2014-03-10 Published:2014-03-19

摘要/Abstract

摘要： 在高拱坝坝肩稳定地质力学模型试验研究过程中，坝肩岩体内各软弱结构面的相对位移变化趋势是判定坝肩失稳及分析坝肩整体稳定安全度的重要参考依据。目前的量测仪器，如电阻应变片、表面位移计只能对坝体应变和坝肩抗力体表面位移进行量测，而对于坝肩岩体内软弱结构面的相对位移则难以获取。因此，针对上述问题，以电阻应变技术为基础，研制了用于获取结构面相对位移的内埋式位移系统，该系统由信号采集仪器、惠斯通电桥和位移传感器组成。在模型试验中，通过内埋式位移系统，获得加载过程中相应测点的应变变化过程，再由应变-位移关系曲线，即可得出位移值。结合锦屏一级高拱坝整体稳定地质力学模型试验，将该系统安装于需量测的坝肩软弱结构面上，获得了结构面在加载过程中的位移变化过程线，同时与大坝应变和坝肩表面位移监测成果进行对比分析，验证了内埋式位移系统的可行性，其测试成果可为判定坝与地基的整体稳定提供依据。

关键词: 坝肩稳定, 地质力学模型, 位移量测, 内埋式位移系统

Abstract: In high arch dam abutment stability geomechanical model test, the relative displacement of weak structural plane is the important reference to determine dam abutment instability and analyze whole dam abutment safety degree. But the current measuring instruments, such as resistance strain gage, surface displacement meter just can measure the strain of dam body and displacement of surface dam abutment; for the relative displacement of weak structural plane which in dam abutment is difficult to obtain. So in light of this problem, based on the resistance strain gage technology, a new type of inbuilt displacement system has been developed and installed on the structural planes to obtain the relative displacement of structure. This system are composed by signal acquisition instrument, Wheatstone bridge and displacement sensor. In model test, strain changing process is got using the inbuilt displacement system; and displacement value is got through the strain-displacement curve. In integral stability geomechanical model test of Jinping high arch dam, installing this system in weak structural plane, the relative displacement is obtained efficiently during the loading process. Comparing with the strain and the abutment surface displacement monitoring results, the feasibility of inbuilt displacement system is proved. The results can provide reliable data to determine the overall stability of the dam and foundation.

Key words: abutment stability of arch dam, geomechanical model, displacement measurement, inbuilt displacement system

中图分类号:

P554

杨庚鑫，马德萍，张林，陈媛，董建华 , . 地质力学模型试验中软弱结构面内埋式位移系统的研制与应用[J]. , 2014, 35(3): 901-907.

YANG Geng-xin ，MA De-ping ，ZHANG Lin ，CHEN Yuan ，DONG Jian-hua , . Design of structure inbuilt displacement measurement system in geomechanical model test and its application[J]. , 2014, 35(3): 901-907.

参考文献

相关文章 15

[1]	吴关叶, 郑惠峰, 徐建荣. 三维复杂块体系统边坡深层加固条件下稳定性及破坏机制模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2369-2378.
[2]	高强，张强勇，张绪涛，向文，. 深部洞室开挖卸荷分区破裂机制的动力分析[J]. , 2018, 39(9): 3181-3194.
[3]	罗先启，毕金锋. 地质力学磁力模型试验原理及其在工程中的应用[J]. , 2018, 39(1): 367-374.
[4]	宋子亨，刘耀儒，杨强，徐建荣，何明杰，张伟狄，. 高拱坝基础不对称性及其加固效果研究[J]. , 2017, 38(2): 507-516.
[5]	王凯，李术才，张庆松，张霄，李利平，张乾青，刘聪. 流-固耦合模型试验用的新型相似材料研制及应用[J]. , 2016, 37(9): 2521-2533.
[6]	曾海艳，张建海，刘喜康，王震洲，赵文光，王仁坤，. 基于超载法的拱坝坝肩地震动力稳定性方法研究[J]. , 2016, 37(4): 1118-1126.
[7]	李浪，王明洋，范鹏贤，程怡豪，李治中，蒋海明. 深地下工程模型试验加卸载装置的研制[J]. , 2016, 37(1): 297-304.
[8]	杨宝全，陈媛，张林，董建华，陈建叶 , . 基于地质力学模型试验的锦屏拱坝坝肩加固效果研究[J]. , 2015, 36(3): 819-826.
[9]	肖珍珍，王登银，陈建叶，杨宝全，张林，. 碾压混凝土高拱坝坝肩稳定及坝体开裂静动力分析[J]. , 2015, 36(12): 3541-3547.
[10]	沈辉，罗先启，郑安兴，毕金锋，翁永红，. 拱坝联合坝肩岩体三维计算模型构建[J]. , 2014, 35(5): 1455-1460.
[11]	段抗，张强勇，朱鸿鹄，向文，蔡兵，许孝滨 . 光纤位移传感器在盐岩地下储气库群模型试验中的应用[J]. , 2013, 34(S2): 471-476.
[12]	段抗，张强勇，向文，蔡兵，许孝滨，贾超，刘健 . 盐岩地下储气库注采气套管运行安全的物理模型试验研究[J]. , 2013, 34(6): 1605-1612.
[13]	肖诗荣，卢树盛，管宏飞，宋桂林，. 三峡库区凉水井滑坡地质力学模型研究[J]. , 2013, 34(12): 3534-3542.
[14]	王汉鹏，王琦，李海燕，李为腾，张敦福 . 模型试验柔性均布压力加载系统研制及其应用[J]. , 2012, 33(7): 1945-1950.
[15]	曹亮，刘文白，李晓昭，赵晓豹，李业勋. 基于数字图像的砂土压缩变形模式的试验研究[J]. , 2012, 33(4): 1018-1024.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed