《表1 原型和模型材料物理力学参数》

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《爆炸平面波下锚杆对洞室加固效果模型试验方法》

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模型试验研究的原型是开挖于Ⅲ类岩体中的直墙拱顶型洞室，跨度6 m、埋深20 m．按照Froude相似定律，要求Ks=KdKl．其中，Ks为应力相似比例系数，Kd为密度相似比例系数，Kl为长度相似比例系数。经计算，确定Ks=0.075，Kl=0.1，Kd=0.75，其他比例系数可据此推导出，由此计算出要求材料的密度、黏聚力等参数。建立模型长2.4 m×宽1.5 m×高2.3 m，如图1所示，洞室高度42 cm，跨度60 cm．洞室沿1.5 m宽度方向分为3个试验段，分别为洞室M0、M1和M2，如图1（a）、图1（b）所示；每段长48 cm，中间段为毛洞，两边为锚杆加固洞室，每两试验段之间用1 cm宽的间隙隔开。图1中的虚线表示平面装药位置，分别为自由场试验和加固洞室抗爆试验。自由场试验时未开挖洞室，装药埋深20 cm．试验中，沿着模型中央部位竖直方向布置5个应力测点P1～P5，沿水平方向布置4个应力测点P6～P9，9个测点测量垂直应力。采用低标号水泥砂浆模拟岩体，其参数根据质量比为砂∶水泥∶水∶速凝剂=15∶1∶1.6∶0.016 6制作模型和试件，分别在室内自然干燥3 d、7 d、14 d，测定试件的密度、黏聚力等模型材料参数。发现14 d后材料强度参数趋于稳定，开始爆炸模型试验。模型材料物理力学参数如表1所示。