[发明专利]隧道地质探测试验装置及方法

权利要求书

1.隧道地质探测试验装置，其特征在于，包括：

隧道地质探测模型(100)，所述隧道地质探测模型(100)包括依次连接的隧道模型模块、隧道围岩模块(120)、灾源体模块，所述隧道模型模块包括第一围岩(114)和包裹在所述第一围岩(114)内的隧道模型(111)，所述隧道模型(111)内安装有震源模块，所述灾源体模块包括第二围岩(131)和包裹在所述第二围岩(131)内的灾源体模型；

压力控制系统(400)，所述压力控制系统(400)包围所述隧道地质探测模型(100)的四周布置，所述压力控制系统(400)包括压力板(410)和压力施加装置(420)，所述压力施加装置(420)通过所述压力板(410)向所述隧道地质探测模型(100)施加压力；

水源控制系统(200)，所述水源控制系统(200)包括储水箱(210)和水流控制器(230)，所述储水箱(210)与所述灾源体模块通过水管连接；

中央控制系统(300)，所述中央控制系统(300)与所述压力控制系统(400)电性连接，所述中央控制系统(300)与所述水源控制系统(200)电性连接。

2.根据权利要求1所述的隧道地质探测试验装置，其特征在于：所述隧道围岩模块(120)、所述第一围岩(114)、所述第二围岩(131)采用相似材料制作，所述相似材料由下列组分按如下质量份拌和而成：

砂 12份

水泥 1份

水 1.5份

其中，砂为标准砂，水泥为火山灰质硅酸盐水泥，用作胶结剂，整个相似材料压实度控制在0.85以上，所述相似材料的波速为2500～3000m/s，所述相似材料的热导率为2.2～2.5W/(m·K)，比热容为0.7～0.8kJ/(Kg·℃)，热扩散系数为1.0～1.5mm²/s。

3.根据权利要求1所述的隧道地质探测试验装置，其特征在于：所述压力控制系统(400)包括应力传感器(411)，所述应力传感器(411)贴设在所述压力板(410)与所述隧道地质探测模型(100)接触的一侧，所述应力传感器(411)用于实时量测所述压力板(410)对所述隧道地质探测模型(100)施加的压力大小。

4.根据权利要求3所述的隧道地质探测试验装置，其特征在于：所述压力控制系统(400)包括导向装置(430)，所述导向装置(430)与所述压力施加装置(420)对应布置，所述导向装置(430)用于限制所述压力施加装置(420)的施压方向。

5.根据权利要求3所述的隧道地质探测试验装置，其特征在于：所述压力板(410)与所述隧道地质探测模型(100)相近的一侧开设有若干纵横交错的凹槽。

6.根据权利要求1所述的隧道地质探测试验装置，其特征在于：所述水源控制系统(200)包括水温控制器(220)，所述水温控制器(220)与所述中央控制系统(300)电性连接，所述水温控制器(220)用于对所述储水箱(210)内的水加热或保温。

7.根据权利要求1所述的隧道地质探测试验装置，其特征在于：所述灾源体模型包括断层结构(133)，所述断层结构(133)长30cm，走向N45°E，倾向NE，倾角为60°。

8.根据权利要求7所述的隧道地质探测试验装置，其特征在于：所述灾源体模型包括溶洞结构(132)，所述溶洞结构(132)的容积为200mL，含水量160mL，所述溶洞结构(132)与所述隧道模型(111)的掌子面距离45cm。