本文關鍵詞：基于三維掃描與打印的巖體自然結構面試樣制作方法與剪切試驗驗證

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【摘要】：無法大量制作表面形態(tài)完全一致的含自然結構面的剪切試樣一直是困擾巖石結構面力學試驗深入研究的難題之一。借助最新發(fā)展的3D打印和表面快速掃描技術,提出了巖石自然結構面試樣制作新方法。該方法采用三維掃描儀獲得巖石自然結構面表面形態(tài)的高精度點云數(shù)據(jù),然后通過逆向工程軟件重構自然結構面的表面形態(tài)和含自然結構面的虛擬剪切模型,進而通過3D打印技術制作含自然結構面的PLA(綠色環(huán)保材料聚乳酸)塑材模具,最后借助PLA結構面模具在制樣盒內(nèi)通過相似材料澆筑成型出剪切試樣,從而實現(xiàn)批量制作結構面形貌完全一致的相似材料結構面剪切試樣,滿足多種組合試樣方案下巖石自然結構面的深入分析。采用這一方法針對3種巖石自然結構面進行了批量制作和剪切試驗測試表明:(1)澆筑制作成試樣的結構面表面高程與原始結構面高程之間的誤差分析顯示,巖石自然結構面可以高精度地復制到剪切試樣中;(2)相同剪切試驗條件下多個剪切試樣的剪切位移-剪切力曲線的重合度非常高,表明制作的結構面剪切樣的一致性好且試驗結果離散性小;(3)通過剪切結構面試樣在剪切前后的表面形態(tài)掃描分析發(fā)現(xiàn),相同試驗條件下自然結構面的剪切破壞形態(tài)具有非均勻性。
【作者單位】： 河南理工大學能源科學與工程學院;中國科學院武漢巖土力學研究所巖土力學與工程國家重點實驗室;東北大學深部金屬礦山安全開采教育部重點實驗室;
【關鍵詞】： 三維掃描 三維打印 結構面 剪切試驗 逆向制作
【基金】：國家自然科學基金資助(No.51274088)
【分類號】：TU45
【正文快照】： 荷裂隙等結構面[1-4]。因此,工程中開挖的對象基本都是由結構面(多組節(jié)理/裂隙面)和結構體(巖塊)構成的具有一定結構特征的巖體。顯然巖體中巖石結構面的抗剪強度測試與結構面幾何特征分析對工程開挖設計與穩(wěn)定性預測都具有重要意義[5]。傳統(tǒng)的巖石結構面原位取樣或原位剪切試

【參考文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馬龍;白光掃描干涉測量方法與系統(tǒng)的研究[D];天津大學;2011年

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊為民，李占強，周治安;巖體結構面對巷道工程穩(wěn)定性影響的初步研究[J];安徽地質(zhì);1994年03期

2 郭中華,朱珍德,花劍嵐,張愛軍,房震;灰?guī)r強度特性的試驗分析與數(shù)學模擬[J];地下空間;2001年04期

3 劉遠明;夏才初;李宏哲;;節(jié)理研究進展及在非貫通節(jié)理巖體研究的應用[J];地下空間與工程學報;2007年04期

4 劉明維;何平;錢志雄;鄭穎人;何沛田;;巖質(zhì)邊坡結構面實用分類方法研究[J];地下空間與工程學報;2007年05期

5 張雷;張鵬;袁戟;李秀峰;;邊坡滑移破壞判斷準則的討論[J];地下空間與工程學報;2009年05期

6 胡宇庭;黃達;劉衛(wèi)華;;三峽地下廠房巖體結構及圍巖穩(wěn)定性控制[J];地下空間與工程學報;2011年03期

7 朱永生;朱煥春;石安池;孟國濤;;白鶴灘水電站邊坡結構面強度及穩(wěn)定性分析[J];地下空間與工程學報;2012年01期

8 盧珂;朱金才;楊進超;;某坑道破壞特征的地質(zhì)力學模型實驗研究[J];地下空間與工程學報;2012年03期

9 李玲,喬春生;Barton經(jīng)驗公式在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應用[J];北方交通大學學報;2002年02期

10 張興,廖國華;節(jié)理巖體的隨機剪切破環(huán)[J];北京科技大學學報;1990年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李國梁;康后金;韓超;泮曉華;李四強;;深基坑大型物理模擬試驗土質(zhì)相似材料的研究[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所第11屆（2011年度）學術年會論文集(中)[C];2012年

2 周劍;張路青;王學良;;水平層狀巖體邊坡動力響應中的結構面效應研究[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所第11屆（2011年度）學術年會論文集(中)[C];2012年

3 謝衛(wèi)紅;朱波;謝永亮;莊惠平;張偉;;巖石結構面粗糙面的分形模擬與光彈試驗研究[A];第十屆全國結構工程學術會議論文集第Ⅱ卷[C];2001年

4 汪海濱;高波;;懸索橋隧道式復合錨碇承載力計算方法[A];2005年全國博士生學術論壇（土木建筑學科）論文集[C];2005年

5 油新華;李曉;何剛;;土石混合體的隨機結構模型及其生成技術研究[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所二○○三學術論文匯編·第三卷(地球環(huán)境·工程地質(zhì)與災害)[C];2003年

6 史永躍;尚彥軍;袁廣祥;孫元春;;大亞灣中微子地下實驗室場地的工程地質(zhì)條件評價[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所2007學術論文匯編(第七卷)[C];2008年

7 吳e，

本文編號：1100481