1.本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置。
背景技术：2.随着铁路高等级交通路网建设的快速发展，越来越多穿越西部艰险山区长大深埋隧道处于正在修建或筹备状态，随之引发的隧道施工病害问题亟待研究解决，其中以高地应力环境隧道穿越断层破碎带的大变形问题最为常见。目前隧道大变形问题普遍发生在中深埋段，研究也以此居多，而超深埋隧道大变形问题的相关研究受条件限制极少开展。对于超大埋深极高地应力软岩隧道而言，开挖卸荷引发围岩形变荷载和长期流变荷载分布必将存在差异，隧道大变形规律、机理、分级判据及标准也必将发生“质变”，因此研究揭示超大埋深软岩隧道大变形机理意义重大。
3.通过开展相关现场试验能够完全反应实际施工的真实状况和灾变机制，但常受限于多变的施工环境和现阶段现场试验技术制约，多种参数难以掌握，灾变现象背后的内在联系难以揭示。采用传统理论分析或数值分析方法需基于多重假设前提，容易忽略实际工程的复杂特性。隧道模型试验能够与真实现场施工条件建立相似关联，预测反应不同层次围岩受力变形与隧道施工的基本关系规律与表现特征，揭示支护结构承载性能和失效机制。而相比与现场试验或原型试验，具有制造简易，安装拆卸方便，操作便捷等优势，在能够显著节省试验资金，人员数量，时间消耗的同时，清晰明确的揭示隧道大变形的灾害演变规律与机制。
4.现有技术中，授权公告号为cn215910479u，名称为《一种用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型》的中国发明专利公开了一种屋里相似模型装置，其通过装置主体和模拟试验台来模拟特殊围岩的结构。经过仔细分析该装置不难发现，现有技术的装置在模拟特殊岩层结构时还是存在一定的难度，该装置仅通过不可以调整角度的围板进行模拟，因此无法模拟处特殊岩层所需要的角度和其他结构，因此，现有技术中公开的装置在模拟实验中存在很大的局限性。
5.因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员为揭示超高地应软岩断层破碎带隧道大变形灾害演变机制，亟需提供一种能够模拟超高地应力不同断层走向隧道施工的相似模型试验装置。
技术实现要素：6.本发明的目的是提供一种能够模拟超高地应力环境，不同断层走向的试验箱装置，同时该模型试验装置还配备变形和应力监测系统，能够实现隧道开挖过程不同深度围岩的变形测试，掌子面前方围岩随施工过程的变形监测，隧道支护结构受力状态监测。
7.通过该试验装置可以实现不同超高地应力环境下的不同断层厚度，不同断层与隧道轴线夹角的开挖模拟，结合监测系统明确超高地应力软岩隧道施工穿越断层时的洞周松
动围岩及掌子面前方松动围岩扩展特征及变形发展规律，为超高地应力软岩隧道的大变形机理问题研究提供可靠装置及方法。
8.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.本发明的一种模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置，该试验装置包括：
10.装置主体，所述装置主体内部形成为试验空间，且所述装置主体的四周由隔板构成，所述四块隔板分别为位于前侧的前隔板、位于后侧的后隔板、位于左侧的左隔板以及位于右侧的右隔板；
11.集成于所述装置主体顶部的顶板，且所述顶板能够相对于所述装置主体沿竖直方向移动以调整与所述装置主体之间的距离，所述顶板与所述装置主体之间的空间被配置为相似材料装填空间；以及
12.位于所述装置主体内部的液压加载板；
13.所述装置主体内部活动安装有两块横隔板
14.两块所述横隔板包括靠近所述前隔板一侧的前侧横隔板、和靠近所述后隔板一侧的后侧横隔板；
15.两块所述横隔板通过移动卡扣与所述装置主体连接，且两块所述横隔板通过所述移动卡扣调整相对位置和角度；
16.该试验装置还包括：
17.掌子面位移测量装置；以及
18.预埋式围岩位移测量装置。
19.进一步的，所述装置主体被配置为四边形箱体结构；
20.所述装置主体的底部为底板；
21.所述装置主体的左隔板和右隔板上集成有加载油缸，所述装置主体的顶板集成有加载油缸；
22.所述左隔板和所述右隔板的上端均配置有滑槽，所述移动卡扣一端与所述滑槽配合以形成为滑动连接和转动连接，所述移动卡扣的另一端向所述装置主体内侧延伸并形成为卡接端；
23.所述横隔板靠近所述移动卡扣的卡接端一侧插接于所述卡接端内并保持位置；
24.两块所述横隔板之间的空间为模拟断层空间。
25.进一步的，所述移动卡扣包括：
26.与对应的隔板的所述滑槽配合的装配体；以及
27.与所述装配体一体成型并朝向所述装置主体内侧延伸的卡接端；
28.所述装配体与所述滑槽配合一侧嵌入有滚珠，所述滚珠的下部嵌入所述滑槽内；
29.所述移动卡扣通过所述滚珠与所述滑槽形成为滑动连接和转动连接；
30.所述卡接端的端部具有贯通的卡接槽，所述液压加载板插接于所述卡接槽内。
31.进一步的，所述试验装置外部配备电液伺服控制系统；
32.所述电液伺服控制系统控制油压泵将储油装置内的液压油通过输油管供给至所述加载油缸；
33.所述液压加载板与对应一侧的加载油缸的输出端连接、以通过所述加载油缸驱动
所述液压加载板移动以提供加载力；
34.所述装置主体的顶部的四角集成有液压伸缩支架；
35.所述顶板通过所述液压伸缩支架与所述装置主体连接，且所述顶板通过所述液压伸缩支架的输出端的伸出长度以调整相对于所述装置主体的距离。
36.进一步的，所述掌子面位移测量装置集成于所述装置主体的后隔板。
37.进一步的，所述掌子面位移测量装置包括：
38.与所述后隔板连接、并朝向所述装置主体内部延伸的变形传递杆；
39.集成于所述变形传递杆位于所述装置主体内部一端的端部的固定端头；以及
40.位于所述变形传递杆延伸至所述装置主体外部一端的端部的百分表；
41.所述掌子面位移测量装置配置有多组，多组所述掌子面位移测量装置间隔布置。
42.进一步的，所述固定端头表面涂抹树脂粘结剂；
43.所述固定端头通过涂抹所述树脂粘结剂与围岩相似材料粘结。
44.进一步的，所述预埋式围岩位移测量装置为多组，多组所述预埋式围岩位移测量装置预埋至所述装置主体内的相似材料内。
45.进一步的，所述预埋式围岩位移测量装置包括：
46.内部连接管，所述内部连接管呈圆筒结构；
47.集成于所述内部连接管的多个应变片；以及
48.穿设于所述内部连接管的信号传输电缆；
49.所述预埋式围岩位移测量装置通过所述信号传输电缆与外部的监测数据采集系统连接；
50.所述预埋式围岩位移测量装置预埋至装置主体内的待测断面处以实时采集变形数据。
51.进一步的，所述多个所述应变片沿所述内部连接管的轴向间隔布置；
52.所述内部连接管的外表面包裹有一层聚酯塑料。
53.本发明公开的电池包，该电池包括至少一个如上所述的电池模组。
54.在上述技术方案中，本发明提供的一种模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置，具有以下有益效果：
55.本发明的模型试验装置能够模拟超高地应力环境，不同断层走向，同时该模型试验装置还配备变形和应力监测系统，能够实现隧道开挖过程不同深度围岩的变形测试，掌子面前方围岩随施工过程的变形监测。
56.本发明通过该试验装置可以实现不同超高地应力环境下的不同断层厚度，不同断层与隧道轴线夹角的开挖模拟，结合监测系统明确超高地应力软岩隧道施工穿越断层时的洞周松动围岩及掌子面前方松动围岩扩展特征及变形发展规律，为超高地应力软岩隧道的大变形机理问题研究提供可靠装置及方法。
附图说明
57.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
58.图1为本发明实施例提供的一种模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置的结构示意图；
59.图2为本发明实施例提供的一种模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置的移动卡扣的侧视图；
60.图3为本发明实施例提供的一种模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置的移动卡扣的俯视图；
61.图4为本发明实施例提供的一种模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置的模拟断层不同厚度与走向的示意图；
62.图5为本发明实施例提供的一种模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置的掌子面位移监测装置示意图；
63.图6为本发明实施例提供的一种模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置的预埋式围岩位移测量装置示意图。
64.附图标记说明：
65.1、前隔板；2、滑动挡板；3、开口；4、左隔板；5、加载油缸；6、移动卡扣；7、滑槽；8、后隔板；9、液压加载板；10、顶板；11、右隔板；12、液压伸缩支架；13、底板；14、滚珠；15、卡接端；16、前侧横隔板；17、后侧横隔板；18、固定端头；19、变形传递杆；20、百分表；22、应变片；23、内部连接管；24、信号传输电缆；25、聚酯塑料。
具体实施方式
66.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
67.参见图1至图6所示；
68.本实施例的一种模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置，该试验装置包括：
69.装置主体，装置主体内部形成为试验空间，且装置主体的四周由隔板构成，四块隔板分别为位于前侧的前隔板1、位于后侧的后隔板8、位于左侧的左隔板4以及位于右侧的右隔板11；
70.集成于装置主体顶部的顶板10，且顶板10能够相对于装置主体沿竖直方向移动以调整与装置主体之间的距离，顶板与装置主体之间的空间被配置为相似材料装填空间；以及
71.位于装置主体内部的液压加载板9；
72.装置主体内部活动安装有两块横隔板
73.两块横隔板包括靠近前隔板1一侧的前侧横隔板16、和靠近后隔板8一侧的后侧横隔板17；
74.两块横隔板通过移动卡扣6与装置主体连接，且两块横隔板通过移动卡扣6调整相对位置和角度；
75.该试验装置还包括：
76.掌子面位移测量装置；以及
77.预埋式围岩位移测量装置。
78.具体的，本实施例公开了一种能够模拟超高地应力环境，不同断层走向的试验箱装置，同时该模型试验装置还配备变形和应力监测系统，能够实现隧道开挖过程不同深度围岩的变形测试，掌子面前方围岩随施工过程的变形监测。
79.其中，本实施例的试验装置以装置主体为结构主体，装置主体周向分别为上述的前隔板1、后隔板8、左隔板4和右隔板11，装置主体的顶部为可以调节与装置主体相对距离的顶板10；同时，为了能够模拟断层的角度和厚度等，本实施例的装置主体内部设置了活动的两块横隔板，分别为前侧横隔板16和后侧横隔板17。另外，本实施例的装置外部配置电液伺服控制系统和监测数据采集系统。
80.优选的，本实施例的装置主体被配置为四边形箱体结构；
81.装置主体的底部为底板13；
82.装置主体的左隔板4和右隔板11上集成有加载油缸5，装置主体的顶板10集成有加载油缸5；
83.左隔板4和右隔板11的上端均配置有滑槽7，移动卡扣6一端与滑槽7配合以形成为滑动连接和转动连接，移动卡扣6的另一端向装置主体内侧延伸并形成为卡接端15；
84.横隔板靠近移动卡扣6的卡接端15一侧插接于卡接端15内并保持位置；
85.两块横隔板之间的空间为模拟断层空间。
86.为了能够实现对横隔板的调整，本实施例的移动卡扣6包括：
87.与对应的隔板的滑槽7配合的装配体；以及
88.与装配体一体成型并朝向装置主体内侧延伸的卡接端15；
89.装配体与滑槽7配合一侧嵌入有滚珠14，滚珠14的下部嵌入滑槽7内；
90.移动卡扣6通过滚珠15与滑槽7形成为滑动连接和转动连接；
91.本实施例又进一步地限定了横隔板的具体调节结构，即上述的移动卡扣6的结构和移动卡扣6与装置主体的连接结构。本实施例的移动卡扣6分为两个部分，一部分为与装置主体连接的装配体，装配体与滑槽7配合一端具有能够转动的滚珠14，通过滚珠14能够实现移动卡扣6沿滑槽7的延伸方向移动，以及相对转动；而移动卡扣6的另一端为与对应的横隔板插接的卡接端15，卡接端15具有卡接槽，在设置时，每块横隔板对应两个移动卡扣6，通过两个移动卡扣6的卡接槽限位横隔板的两侧，从而在调整好试验角度时将横隔板固定，最后进行相似材料的填充即可。
92.根据模拟断层厚度及走向与隧道轴线夹角，调整四个移动卡扣6的角度，并插入横隔板，实现模型试验箱的分段，形成断层破碎带区域和常规围岩区域。根据不同地质条件围岩情况，在模型箱不同区域装入对应相似材料，待相似材料添加至试验高度，拔掉横隔板，调整移动卡扣6的角度与滑槽7平行，至此便完成断层不同厚度与走向的地层条件模拟。
93.优选的，本实施例的试验装置外部配备电液伺服控制系统；
94.电液伺服控制系统控制油压泵将储油装置内的液压油通过输油管供给至加载油缸5；
95.液压加载板9与对应一侧的加载油缸5的输出端连接、以通过加载油缸5驱动液压加载板9移动以提供加载力；
96.装置主体的顶部的四角集成有液压伸缩支架12；
97.顶板10通过液压伸缩支架12与装置主体连接，且顶板10通过液压伸缩支架12的输
出端的伸出长度以调整相对于装置主体的距离。
98.本实施例的装置的加载装置采用电液伺服控制加载方式。外部设施通过通信电缆将电液伺服控制系统，储油装置和油压泵三者建立连接，输油管将油压泵连接至加载油缸5，通过加载油缸5推动液压加载板9，实现模型试验箱顶部，左侧和右侧的加载模拟。电液伺服控制系统能通过施加荷载与加载面关系，计算显示加载应力状态，以此来描述相应地应力情况，显示的应力精度应控制在0.01mpa。通过该方法能够模拟实际隧道穿越超高地应力地质条件。
99.优选的，本实施例的掌子面位移测量装置集成于装置主体的后隔板8。
100.其中，上述的掌子面位移测量装置包括：
101.与后隔板8连接、并朝向装置主体内部延伸的变形传递杆19；
102.集成于变形传递杆19位于装置主体内部一端的端部的固定端头18；以及
103.位于变形传递杆19延伸至装置主体外部一端的端部的百分表20；
104.掌子面位移测量装置配置有多组，多组掌子面位移测量装置间隔布置。
105.其中，本实施例的固定端头18表面涂抹树脂粘结剂；
106.固定端头18通过涂抹树脂粘结剂与围岩相似材料粘结。
107.本实施例的装置在后隔板设置隧道掌子面位移测量装置，该掌子面位移测量装置由固定端头18，变形传递杆19，百分表20组成。其中，本实施例的变形传递杆19通过后隔板8固定，并能够将固定端头18的变形位移传递至百分表20。具体的，在试验中，在装填相似模型材料前，需要在固定端头18均匀涂抹树脂粘结剂，使固定端头18能够与围岩相似材料完全粘结，以此保证固定端头18不发生相对滑动，为保证粘结效果，填充粘结完成后应静置一段时间后再进行加载。
108.优选的，本实施例的预埋式围岩位移测量装置为多组，多组预埋式围岩位移测量装置预埋至装置主体内的相似材料内。
109.优选的，本实施例的预埋式围岩位移测量装置包括：
110.内部连接管23，内部连接管23呈圆筒结构；
111.集成于内部连接管23的多个应变片22；以及
112.穿设于内部连接管23的信号传输电缆24；
113.预埋式围岩位移测量装置通过信号传输电缆24与外部的监测数据采集系统连接；
114.预埋式围岩位移测量装置预埋至装置主体内的待测断面处以实时采集变形数据。
115.其中，上述的多个应变片22沿内部连接管的轴向间隔布置；
116.内部连接管23的外表面包裹有一层聚酯塑料25。
117.本实施例公开的装置还配置了一种能够监测隧道不同深度围岩变形的测试装置，即预埋式围岩位移测量装置。该装置由内部连接管23，应变片22，聚酯塑料25，信号传输电缆24组成，其中应变片22与内部连接管23密贴且分段布置，外侧包裹一层聚酯塑料25，通过信号传输电缆24与外部监测数据采集系统连接，实现实时的变形数据采集。
118.试验时，将装置通过预埋方式安装至待测断面，预埋前在聚酯塑料25均匀涂抹树脂粘结剂，使测试装置能够与围岩相似材料完全粘结，不发生相对滑动。单个测试断面分为拱部，左侧边墙，右侧边墙三个测试部位，拱部位置垂直布置，边墙位置水平布置。
119.试验时，调整液压伸缩支架12至相应高度，使装置主体上部空间能够满足相似材
料的装填工作，以及横隔板和滑动挡板2的安装和拆卸工作，本实施例在装置主体的前隔板处设置有可以开合的滑动挡板2。
120.根据模拟断层的厚度和走向与隧道轴线交角，调整移动卡扣6，安装横隔板，使模型试验箱分成断层破碎带区域和常规围岩区域。根据实际围岩情况和相似模型的试验理论，确定常规围岩，断层破碎带围岩以及支护结构的相似材料。
121.在掌子面位移监测装置的固定端头均匀涂抹树脂粘结剂。
122.在模型试验箱不同区段装填相应的围岩相似材料，装填至满足边墙围岩变形测试的布置高度后停止装填，在围岩变形的测试装置的聚酯塑料25范围均匀涂抹树脂粘结剂，并将测试装置横向放置在测试断面左右两侧，并将信号传输电缆24与外部监测数据采集系统连接。安装完成后继续装填相似材料至拱部围岩变形测试的布置高度，在围岩变形的测试装置的聚酯塑料25范围均匀涂抹树脂粘结剂，并将测试装置垂直放置在拱部测试部位，继续装填围岩相似材料直至试验高度。拔掉横隔板，调整移动卡扣6的角度与滑槽7平行。
123.随后降低液压伸缩支架12高度至装置主体封闭。静置一段时间后，通过控制电液伺服控制系统进行初次加载，使围岩相似材料固结后卸载。升高液压伸缩支架12至可行高度，拆除滑动挡板2。再次降低液压伸缩支架12高度至装置主体封闭，进行二次加载至模拟地应力大小。将百分表20和监测点数据测试值调零。进行隧道开挖模拟，并按施工工序进行隧道支护施作，整个试验过程中记录不同施工步序的各物理量测试结果。
124.在上述技术方案中，本发明提供的一种模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置，具有以下有益效果：
125.本发明的模型试验装置能够模拟超高地应力环境，不同断层走向，同时该模型试验装置还配备变形和应力监测系统，能够实现隧道开挖过程不同深度围岩的变形测试，掌子面前方围岩随施工过程的变形监测。
126.本发明通过该试验装置可以实现不同超高地应力环境下的不同断层厚度，不同断层与隧道轴线夹角的开挖模拟，结合监测系统明确超高地应力软岩隧道施工穿越断层时的洞周松动围岩及掌子面前方松动围岩扩展特征及变形发展规律，为超高地应力软岩隧道的大变形机理问题研究提供可靠装置及方法。
127.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
技术特征：1.模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置，其特征在于，该试验装置包括：装置主体，所述装置主体内部形成为试验空间，且所述装置主体的四周由隔板构成，所述四块隔板分别为位于前侧的前隔板(1)、位于后侧的后隔板(8)、位于左侧的左隔板(4)以及位于右侧的右隔板(11)；集成于所述装置主体顶部的顶板(10)，且所述顶板(10)能够相对于所述装置主体沿竖直方向移动以调整与所述装置主体之间的距离，所述顶板与所述装置主体之间的空间被配置为相似材料装填空间；以及位于所述装置主体内部的液压加载板(9)；所述装置主体内部活动安装有两块横隔板；两块所述横隔板包括靠近所述前隔板(1)一侧的前侧横隔板(16)、和靠近所述后隔板(11)一侧的后侧横隔板(17)；两块所述横隔板通过移动卡扣(6)与所述装置主体连接，且两块所述横隔板通过所述移动卡扣(6)调整相对位置和角度；该试验装置还包括：掌子面位移测量装置；以及预埋式围岩位移测量装置。2.根据权利要求1所述的模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置，其特征在于，所述装置主体被配置为四边形箱体结构；所述装置主体的底部为底板(13)；所述装置主体的左隔板(4)和右隔板(11)上集成有加载油缸(5)，所述装置主体的顶板(10)集成有加载油缸(5)；所述左隔板(4)和所述右隔板(11)的上端均配置有滑槽(7)，所述移动卡扣(6)一端与所述滑槽(7)配合以形成为滑动连接和转动连接，所述移动卡扣(6)的另一端向所述装置主体内侧延伸并形成为卡接端(15)；所述横隔板靠近所述移动卡扣(6)的卡接端(15)一侧插接于所述卡接端(15)内并保持位置；两块所述横隔板之间的空间为模拟断层空间。3.根据权利要求2所述的模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置，其特征在于，所述移动卡扣(6)包括：与对应的隔板的所述滑槽(7)配合的装配体；以及与所述装配体一体成型并朝向所述装置主体内侧延伸的卡接端(15)；所述装配体与所述滑槽(7)配合一侧嵌入有滚珠(14)，所述滚珠(14)的下部嵌入所述滑槽(7)内；所述移动卡扣(6)通过所述滚珠(14)与所述滑槽(7)形成为滑动连接和转动连接；所述卡接端(15)的端部具有贯通的卡接槽，所述横隔板插接于所述卡接槽内。4.根据权利要求1所述的模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模拟试验装置，其特征在于，所述试验装置外部配备电液伺服控制系统；所述电液伺服控制系统控制油压泵将储油装置内的液压油通过输油管供给至所述加
载油缸(5)；所述液压加载板(9)与对应一侧的加载油缸(5)的输出端连接、以通过所述加载油缸(5)驱动所述液压加载板(9)移动以提供加载力；所述装置主体的顶部的四角集成有液压伸缩支架(12)；所述顶板(10)通过所述液压伸缩支架(12)与所述装置主体连接，且所述顶板(10)通过所述液压伸缩支架(12)的输出端的伸出长度以调整相对于所述装置主体的距离。5.根据权利要求1所述的模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模拟试验装置，其特征在于，所述掌子面位移测量装置集成于所述装置主体的后隔板(8)。6.根据权利要求5所述的模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模拟试验装置，其特征在于，所述掌子面位移测量装置包括：与所述后隔板(8)连接、并朝向所述装置主体内部延伸的变形传递杆(19)；集成于所述变形传递杆(19)位于所述装置主体内部一端的端部的固定端头(18)；以及位于所述变形传递杆(19)延伸至所述装置主体外部一端的端部的百分表(20)；所述掌子面位移测量装置配置有多组，多组所述掌子面位移测量装置间隔布置。7.根据权利要求6所述的模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模拟试验装置，其特征在于，所述固定端头(18)表面涂抹树脂粘结剂；所述固定端头(18)通过涂抹所述树脂粘结剂与围岩相似材料粘结。8.根据权利要求1所述的模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模拟试验装置，其特征在于，所述预埋式围岩位移测量装置为多组，多组所述预埋式围岩位移测量装置预埋至所述装置主体内的相似材料内。9.根据权利要求8所述的模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模拟试验装置，其特征在于，所述预埋式围岩位移测量装置包括：内部连接管(23)，所述内部连接管(23)呈圆筒结构；集成于所述内部连接管(23)的多个应变片(22)；以及穿设于所述内部连接管(23)的信号传输电缆(24)；所述预埋式围岩位移测量装置通过所述信号传输电缆(24)与外部的监测数据采集系统连接；所述预埋式围岩位移测量装置预埋至装置主体内的待测断面处以实时采集变形数据。10.根据权利要求9所述的模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模拟试验装置，其特征在于，所述多个所述应变片(22)沿所述内部连接管(23)的轴向间隔布置；所述内部连接管(23)的外表面包裹有一层聚酯塑料(25)。
技术总结本发明公开了一种模拟超高地应力软岩隧道断层施工的相似模型试验装置，包括装置主体、位于所述装置主体内部的液压加载板、装置主体内部活动安装有两块横隔板，两块横隔板通过移动卡扣与装置主体连接，且两块横隔板通过所述移动卡扣调整相对位置和角度；该试验装置还包括掌子面位移测量装置以及预埋式围岩位移测量装置。本发明通过该试验装置可以实现不同超高地应力环境下的不同断层厚度，不同断层与隧道轴线夹角的开挖模拟，结合监测系统明确超高地应力软岩隧道施工穿越断层时的洞周松动围岩及掌子面前方松动围岩扩展特征及变形发展规律，为超高地应力软岩隧道的大变形机理问题研究提供可靠装置及方法。问题研究提供可靠装置及方法。问题研究提供可靠装置及方法。
技术研发人员：谭忠盛 杨旸 周振梁 李宗林 李林峰
受保护的技术使用者：北京交通大学
技术研发日：2022.07.22
技术公布日：2022/11/1
