在岩体压力模拟研究中,模拟实验可以起到以下作用:
(1)辅助现场岩体压力实测的研究,现场实测一般需要较多的人力、物力,工作量大、耗费时间长,同时,不能直观地了解嗣岩中发生的应力变化和破坏过程以及内部状态,观察还常常受到生产工作的制约甚至影响生产。而用模型研究时,可以大致了解围岩的全面情况和变化过程,能清楚、方便地研究大范围岩体内的应力分布状态和变形规律。
(2)给工程施工的新技术、新工艺以及施工技术的新方案的工业试验提供有价值的参考数据,不论是在矿山生产中,还是在地下工程实践中,每一项重大的、新的技术方案都必须经过工业试验。一般情况下,工业试验需要较多的人力、物力和财力,并牵涉到与正常生产的关系等问题,因此,工业试验前对新方案必须有一定把握,模型实验可以帮助了解所实施新方案的可靠性,为工业试验作准备。
(3)帮助解决用理论分析方法尚不能解决的一些岩体压力问题。 近年来,虽然理论分析方法有很大发展,但对某些个别(特殊)断面形状巷道周边的应力分布,特别是地压活动的规律,尚需通过模型实验和现场的调查观测综合分析获得。
必须指出,模拟研究有一定的局限性,这是因为岩体的力学性质以及地压活动规律比较复杂,完全、准确地模拟它们较难做到。当然,模型毕竟不是原型,不可能也没有必要在一切方面都做到相似,应当根据所研究的内容确定相似条件,而相似模拟实验的成功关键在于抓住研究问题的本质,以相似理论为依据,采用先进的试验设备和严谨的科学态度,从模型实验的结果来推测在原型可能出现的力学现象。另外,模拟技术还不够完善。有些模型实验是基于某些假设上,如果在模拟研究中做了一些不当的修改,或者某些基本因素达不到相似条件,就难以由模型实验结果去推断原型可能出现的地压现象。这样,现场实测和实验室模拟的综合研究就是非常重要。