【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑岩质边坡物理模拟试验，特别涉及一种温控建筑基坑直立岩壁自稳能力劣化试验方法。
技术介绍
1、岩质边坡自稳能力的劣化是多因素的。张国栋等系统地研究了干湿循环作用对消落带岩体劣化的特征、过程和机理；李源源等结合白马矿区工程分析了爆破振动作用下边坡断层岩体劣化效应；沈小柯采用物理模型试验和软件数值模拟等手段重现了冻融循环作用下边坡岩体劣化过程并研究了其破坏机制；牛瑞鹏等以三峡水库岸边典型砂岩为试验对象综合分析了岩石在水-岩共同作用下的动力特性劣化机理；高丙丽等基于数值试验研究了在地震作用下结构面劣化效应和岩体失稳机制。劣化效应的研究是广泛的，但通过温度控制的方式直接模拟建筑基坑直立岩壁的劣化全过程至今未见相关报道。
2、目前，国内外诸多学者针对岩土体的强度特性随温度变化特征展开了大量研究工作。由于冰冻状态下的岩土体强度由纯分子联结、结构构造联结和冰胶结联结构成，其中冰胶结几乎完全控制了其强度，故温控岩土强度是容易掌控的。上个世纪30-40年代间tsytovich对不同负温条件下的砂土、亚砂土和黏土展开了单轴压缩试验并得到了相应土的温度与强度关系曲线图。后继很多学者对不同冻土强度与温度变化关系进行了研究，黄星等通过单轴抗压和劈裂抗拉试验测得了粉质黏土、黄土、砂土在-25℃到0℃变化范围内抗压、抗拉强度与温度的关系；刘振兴等利用高精度温控三轴耦合试验系统对藏东地区波密县天魔沟冰碛土进行剪切试验，测得了该地冰碛土的黏聚力c和内摩擦角在-11℃到0℃范围内的变化曲线；陈琦等利用fast-1多功能温控直剪设备和dh
技术实现思路
1、本专利技术的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种温控建筑基坑直立岩壁自稳能力劣化试验方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、一种温控建筑基坑直立岩壁自稳能力劣化试验方法，包括以下步骤：
3、步骤s1、确定建筑基坑直立岩壁结构面试验材料，以及其强度随温度变化特征；
4、步骤s2、根据劣化全过程试验结构面需求设计尺寸，制作温控建筑基坑直立岩壁结构面试块；
5、步骤s3、构筑温控建筑基坑直立岩壁试验模型；
6、步骤s4、调试监测设备保证无误后进行温控建筑基坑直立岩壁自稳劣化全过程测试。
7、作为本专利技术进一步的技术方案：所述步骤s1中的具体步骤包括：
8、步骤s11、确定模型结构面试验材料：
9、选取中砂作为试验材料，选配不同含水率试样，即确定试验材料工况数，期望将强度参数的黏聚力c和内摩擦角与温度t呈近似线性关系的材料作为试验材料；
10、步骤s12、制作试验材料强度测试试件：
11、将试验材料在烘干箱中烘干后，过筛去除杂质。材料试样分别均匀喷洒不同量的蒸馏水，配置不同含水率的试样，并封闭充分浸润后装入模具盒，用击实锤分层击实试验材料成小圆柱试件；
12、步骤s13、测试试件强度参数：
13、在正温和负温状态下进行快剪直剪试验，测验试验材料的强度参数；
14、步骤s14、确定试验材料及其强度参数随温度变化规律：
15、根据试验统计数据和库伦公式绘制室内实验下试验材料的黏聚力c和内摩擦角与温度t变化的关系，并利用最小二乘法拟合c-t、关系曲线图作为后续建筑基坑直立岩壁自稳能力劣化试验的直接数据依据。
16、作为本专利技术进一步的技术方案：所述试验材料的黏聚力c和内摩擦角与温度t关系曲线拟合方法的具体步骤为：
17、试验材料的黏聚力c与温度变化曲线为yc＝a+bt；
18、试验材料的内摩擦角与温度变化曲线为
19、其中，
20、φ0＝1#(1)
21、φ1＝t0，t1，t2，…，tn)#(2)
22、fc＝c0，c1，c2，…，cn)#(3)
23、
24、式中，ci表示试验材料在试验过程中在ti时刻的黏聚力值，表示试验材料在试验过程中在ti时刻的内摩擦角值：
25、
26、根据式(5)、(6)求出a、b、c、d值，并拟合出试验材料黏聚力c和内摩擦角与温度t关系曲线图。
27、作为本专利技术进一步的技术方案：所述步骤s2中的具体步骤包括：
28、步骤s21、设计模型试验，根据模型尺寸预设温控建筑基坑直立岩壁结构面长、宽、高等几何尺寸参数和倾角；
29、步骤s22、根据温控建筑基坑直立岩壁结构面的几何尺寸，制作结构面模具；
30、步骤s23、在制作的结构面的模具中，预埋温度传感器和加热片；
31、步骤s24、采用直剪快剪试验试件制作方法和条件制作建筑基坑直立岩壁结构面试块，并利用模具控制建筑基坑直立岩壁结构面试块几何尺寸；
32、步骤s25、将制作的结构面试块放入超低温冷柜进行充分低温冻结，使其达到预设温度并保持一定时间段，再用于后续构筑建筑岩质边坡时取出使用。
33、作为本专利技术进一步的技术方案：所述步骤s3中的具体步骤包括：
34、步骤s31、制备粘合剂，将粘合剂均匀涂抹在温控建筑基坑直立岩壁结构面试块接触面，以消除温度场效应对岩体结构强度的影响；
35、步骤s32、根据劣化试验模型比例要求制作建筑基坑直立岩壁结构体；
36、步骤s33、将结构面试块快速移至建筑基坑直立岩壁结构体的规划部位并粘接。
37、作为本专利技术进一步的技术方案：所述步骤s4中的具体步骤包括：
38、步骤s41、结构面试块与周边岩体粘合牢固前，在位移监控位置上布置散斑点，完成监测设备和温控系统调试；
39、步骤s42、根据预埋的温度传感器和加热片设置环境状态，拆除挡板开挖施工，模拟岩质边坡开挖的过程；
40、步骤s43、利用温控系统精准调控建筑基坑直立岩壁结构面温度，以实现建筑基坑直立岩壁结构面强度参数按先前拟合曲线规律折减劣化；同时测试温控建筑基坑直立岩壁自稳随温度变化劣化过程，自动记录相应的试验数据。当建筑基坑直立岩壁结构面劣化到一定程度，建筑基坑直立岩壁自稳能力不在满足坑壁稳定而失稳破坏劣化全过程试验试验完毕，讨论建筑岩质边坡自稳特征劣化演变规律。
41、与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：
42、采用上述的技术方案，通过温度控制建筑基坑直立岩壁结构面试验材料的强度参数，对其黏聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种温控建筑基坑直立岩壁自稳能力劣化试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种温控建筑基坑直立岩壁自稳能力劣化试验方法，其特征在于，所述步骤S1中的具体步骤包括：
3.根据权利要求2所述一种温控建筑基坑直立岩壁自稳能力劣化试验方法，其特征在于，所述试验材料的黏聚力c和内摩擦角与温度T关系曲线拟合方法的具体步骤为：
4.根据权利要求1所述一种温控建筑基坑直立岩壁自稳能力劣化试验方法，其特征在于，所述步骤S2中的具体步骤包括：
5.根据权利要求1所述一种温控建筑基坑直立岩壁自稳能力劣化试验方法，其特征在于，所述步骤S3中的具体步骤包括：
6.根据权利要求1所述一种温控建筑基坑直立岩壁自稳能力劣化试验方法，其特征在于，所述步骤S4中的具体步骤包括：
【技术特征摘要】
1.一种温控建筑基坑直立岩壁自稳能力劣化试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种温控建筑基坑直立岩壁自稳能力劣化试验方法，其特征在于，所述步骤s1中的具体步骤包括：
3.根据权利要求2所述一种温控建筑基坑直立岩壁自稳能力劣化试验方法，其特征在于，所述试验材料的黏聚力c和内摩擦角与温度t关系曲线拟合方法的具体步骤为：
【专利技术属性】
技术研发人员：张自光，李万雨，吴亮，胡安康，何勇，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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