[发明专利]一种应用于岩土工程实验的PVA薄壳体溶解生成溶洞的方法

权利要求书

1.一种应用于岩土工程实验的PVA薄壳体溶解生成溶洞的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）使用水溶性聚乙烯醇制备初步薄壳体模型；在所述初步薄壳体模型的顶部和底部预留孔洞；

（2）将塑料管伸入初步薄壳体模型的孔洞中，在塑料管与孔洞之间做防水处理，得到溶洞模型；

（3）根据岩块试样与模型的几何相似比、强度相似比以及弹性模量相似比，确定岩块模型的骨料、胶结材料的配比方案，按照配比方案制备岩块相似材料混合物；

（4）在模型箱中，将步骤（3）所述岩块相似材料混合物分层摊铺夯实，根据溶洞所在的位置将步骤（2）所述溶洞模型埋入岩块相似材料混合物中；

（5）硬化岩块相似材料混合物，关闭溶洞模型底部的塑料管，通过溶洞模型顶部的塑料管将水注入溶洞模型内，进行溶解处理，然后打开溶洞模型底部的塑料管，将溶解液由溶洞模型底部的塑料管排出；

（6）循环步骤（5）的溶解处理至溶洞模型完全溶解，从溶洞模型底部的塑料管排出溶解液，形成中空溶洞；

（7）将溶洞模型底部的塑料管取出后填堵，然后从溶洞模型顶部的塑料管往所述中空溶洞内填充充填物，得到溶洞试样；

（8）将溶洞模型顶部的塑料管取出后填堵，形成带溶洞的完整岩石试样。

2.根据权利要求1所述的应用于岩土工程实验的PVA薄壳体溶解生成溶洞的方法，其特征在于，步骤（1）所述水溶性聚乙烯醇的醇解度为75-78，所述水溶性聚乙烯醇为常温可溶材料。

3.根据权利要求1所述的应用于岩土工程实验的PVA薄壳体溶解生成溶洞的方法，其特征在于，步骤（1）所述初步薄壳体模型的外部轮廓为溶洞的外表面形态；所述初步薄壳体模型内部中空；所述初步薄壳体模型的厚度为5mm-10mm。

4.根据权利要求1所述的应用于岩土工程实验的PVA薄壳体溶解生成溶洞的方法，其特征在于，步骤（2）中，将塑料管与初步薄壳体模型之间的间隙用防水浆料填塞。

5.根据权利要求1所述的应用于岩土工程实验的PVA薄壳体溶解生成溶洞的方法，其特征在于，步骤（5）所述溶解处理的温度为20℃-30℃。

6.根据权利要求1所述的应用于岩土工程实验的PVA薄壳体溶解生成溶洞的方法，其特征在于，步骤（5）所述溶解处理的时间为8-10个小时。

7.根据权利要求1所述的应用于岩土工程实验的PVA薄壳体溶解生成溶洞的方法，其特征在于，步骤（6）中，往最后一次排出的溶解液中滴加1-2滴碘液，如果出现蓝色团粒状透明体，则需要继续进行溶解处理，如果碘液在最后一次溶解液中均匀扩散，则溶洞模型完全溶解，无须继续进行溶解处理。

8.根据权利要求1所述的应用于岩土工程实验的PVA薄壳体溶解生成溶洞的方法，其特征在于，步骤（7）所述充填物为纯净水、土颗粒、岩石碎屑中的一种及以上。