周慧颖 李树忱 段壮 王曼灵 支斌

摘要：近年来，以白鹤滩水电站为代表，中国工程建设中多次遭遇柱状节理玄武岩这类特殊岩体。在开展地质力学模型试验时，对于柱状节理玄武岩不仅要着重考虑节理面的相关物理力学性质，玄武岩柱体本身相似材料的研究也十分重要。在总结前人经验的基础上，以α-半水石膏、重晶石粉、石英砂和水为原料设计了正交试验，对不同配比条件下相似材料的物理力学参数进行了测定并开展了敏感性分析。试验结果表明：相似材料的密度受胶骨比影响最为显著，并与胶骨比呈负相关;单轴抗压强度、弹性模量和抗拉强度对水胶比最为敏感，且均在低水胶比条件下各项指标有较大值;各因素与泊松比、凝聚力和内摩擦角存在一定的关系，但在置信度95%时，各因素对其影响均不显著。所制备的相似材料在各组份配比不同的条件下具有较广的指标变化范围，为开展不同柱状节理玄武岩地质力学模型试验奠定了基础。

关 键 词：

柱状节理玄武岩; 相似材料; 地质力学模型试验; 正交试验; 极差分析; 方差分析

中图法分类号： TU458

文献标志码： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.06.022

根据相似理论配置相似材料是开展水工地质力学模型试验的基础[1]。众多专家学者针对相似材料已经开展了大量的研究工作，其中大致可分为纯石膏材料、水泥石膏混合材料以及以石蜡、机油或松香为粘结剂的相似材料。韩伯鲤[2-3]等以重晶石粉作为细骨料，铁粉和石英砂作为粗骨料，松香酒精混合溶液作为胶结材料，氯丁胶作为变形模量调节剂，配置了MIB相似材料并在水工結构模型试验中得到应用。……