模型模拟试验法

该方法可以帮助我们探索自然地质作用的规律，进一步揭示工程动力地质作用或工程地质问题产生的力学机制、发展演化的全过程，以便我们做出正确的工程地质评价。有些自然规律或建筑物与地质环境相互作用的关系可以用简洁的数学表达式来表示；而有些数学表达式则十分复杂且难解，甚至因不易发现其作用的规律而无法用数学表达式来表示，此时，模型模拟试验法就十分奏效。进行模型模拟试验除了要有工程力学、岩体力学、土力学、水力学、地下水动力学等理论指导外，还必须有量纲原理和相似原理作指导。

根据试验所依据的基础规律与实际作用的基础规律是否一致，可以区分模型试验与模拟试验，例如用渗流槽进行坝基渗漏试验，是属于模型试验的方法，因为试验所依据的是达西定律，与实际控制坝基渗漏的基础规律相同。

在地质工程中常用的模型试验有：地表流水和地下水渗流作用、斜坡稳定、地基稳定、水工建筑物抗滑稳定、地下洞室围岩稳定、煤层顶底板采动破坏等工程岩土体稳定性试验。常用的模拟试验有光测弹性和光测塑性模拟试验、模拟地下水渗流的电网络模拟试验等。

图1-3为成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室的TLJ500型土工离心试验平台，它采用全新“一体化吊篮”设计，有效负载达到1.2t，振动时最大离心加速度达100g，最大振动加速度达32g，最大速度达0.75m/s，有效模型体积达到0.44m3，是此前同类设备的4倍以上，可模拟地震原型体积达到了44m3。

图1-3　成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室的TLJ500型土工离心试验平台示意图