[发明专利]一种模拟坝基近水平软弱结构面强度弱化的方法

权利要求书

1.一种模拟坝基近水平软弱结构面强度弱化的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.根据断层结构面和软弱夹层的不同制备若干不同的升温降强相似材料，所述升温降强相似材料的组分包括铜金属箔、油脂、高分子材料小白球和薄膜；所述铜金属箔的厚度为0.8～1mm；所述油脂为锂基润滑油；所述高分子材料小白球为离子交换树脂中的聚合物微球，所述聚合物微球是一类带有可离子化基团的三维网状高分子材料；所述薄膜包括但不限于聚四氟乙烯薄膜、聚乙烯薄膜、蜡纸；

S2.对若干所述升温降强相似材料进行升温降强剪切试验，获得若干所述升温降强相似材料的升温降强曲线，并求得若干所述升温降强曲线的解析表达式；

S3.使用地质力学模型材料模拟坝基，使用若干所述升温降强相似材料模拟各软弱结构面；

S4.在若干所述升温降强相似材料中布置升温系统和温度控制系统；

S5.通过所述升温系统和温度控制系统对若干所述升温降强相似材料升温的不同，获得不同的降强幅度。

2.根据权利要求1所述的一种模拟坝基近水平软弱结构面强度弱化的方法，其特征在于：S1中，所述升温降强相似材料的制作方法为首先在所述铜金属箔上涂抹一层油脂，接着在所述油脂上均匀粘贴一层所述高分子材料小白球，最后覆盖所述薄膜，即可得到所述升温降强相似材料。

3.根据权利要求1所述的一种模拟坝基近水平软弱结构面强度弱化的方法，其特征在于：所述软弱结构面的倾斜角度不大于30°。

4.根据权利要求1所述的一种模拟坝基近水平软弱结构面强度弱化的方法，其特征在于：所述方法还包括砌筑模型时，在平面和立面上分别进行分区，得到若干试验区域，若干所述试验区域间隔设置，若干所述试验区域均采用所述升温降强相似材料填充。

5.根据权利要求4所述的一种模拟坝基近水平软弱结构面强度弱化的方法，其特征在于：在砌筑模型时，首先根据同一个断层中各区域强度参数的不同进行分区，然后根据强度参数相同的部分中各区域强度参数的弱化率不同进一步分区，得到若干试验区域。

6.根据权利要求5所述的一种模拟坝基近水平软弱结构面强度弱化的方法，其特征在于：若干所述试验区域的高度范围为10～50cm，若干所述试验区域的面积范围为100～5000cm²。

7.根据权利要求1所述的一种模拟坝基近水平软弱结构面强度弱化的方法，其特征在于：S4中，所述升温系统包括电阻丝和调压器，所述电阻丝和调压器连接，所述电阻丝与所述升温降强相似材料的表面直接接触，所述调压器位于所述模型的外部；所述温度控制系统包括温度巡回检测器和热电偶，所述温度巡回检测器和热电偶连接，所述温度巡回检测器位于所述模型的外部，所述热电偶埋设在所述升温降强相似材料中，所述热电偶与所述电阻丝分隔设置。

8.根据权利要求7所述的一种模拟坝基近水平软弱结构面强度弱化的方法，其特征在于：所述电阻丝在埋设之前需要先对其进行通电加热，最后使其自然冷却。

9.根据权利要求1所述的一种模拟坝基近水平软弱结构面强度弱化的方法，其特征在于：S5中，通过所述升温降强曲线的解析表达式判断温度和强度的变化关系，确定对不同的所述升温降强相似材料的温度提升的数值。