王永岩，甘小南，范夕燕，朱思文，张金龙

(青岛科技大学机电工程学院，山东 青岛266061)

一种页岩相似材料的配制及其力学性能的研究

王永岩，甘小南，范夕燕，朱思文，张金龙

(青岛科技大学机电工程学院，山东 青岛266061)

以地质力学模型试验的相似理论和相似材料的选择原则为基础，以砂子为骨料，石蜡为胶结剂，石膏为调节剂作为相似材料制成了一批可以模拟页岩的模型试件。该相似材料满足相似原理，且具有取材方便、经济成本低、制作工艺简单、成型时间短以及变形量大等优点。对5种不同配比下的软岩相似材料试件进行了大量的单轴、三轴试验，验证了该相似材料模拟页岩具有可行性。结果表明，该相似材料的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、内聚力、内摩擦角随砂胶质量比的增大而减小，泊松比随砂胶质量比的增大而增大。该研究为进一步的模型试验提供了理论指导。

相似原理；相似材料；石蜡；页岩；配比

地质力学模型试验是根据一定的相似原理对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法，是研究和解决复杂工程课题的重要手段，尤其在复杂工况下的深部地下岩土工程领域得到了广泛的应用。该方法是通过在室内用某种相似材料，根据相似理论制成相似模型试件，再对试件进行一系列的实验室研究，得到模型试件的力学特性，进而推导出原型的力学特性。这些相似模型，能定性或定量地反映原型，通过研究模型试件的力学行为，不仅能节约试验成本、减少试验周期，还能为原型或实际岩体进行开采或支护等方面提供一定的理论依据[1]。……