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龙图腾网获悉东北大学申请的专利一种模拟砂土地层管幕支护下开挖的试验方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118759147B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410747245.4，技术领域涉及：G01N33/24；该发明授权一种模拟砂土地层管幕支护下开挖的试验方法及装置是由柏谦;赵文;韩要闯;彭志鹏设计研发完成，并于2024-06-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种模拟砂土地层管幕支护下开挖的试验方法及装置在说明书摘要公布了：本发明为一种模拟砂土地层管幕支护下开挖的试验方法，涉及地下工程技术领域，包括推导出适用于管幕支护系统的相似比；选取符合相似比的模型材料，制备地铁车站模型结构和模型土；进行预试验，探究土体开挖时引起土体扰动的范围，设计满足边界效应的模型箱；填筑模型土，并在设定的位置安装模型结构和监测采集系统，收集土体开挖过程中的试验数据。探究开挖过程中的地层与结构变形规律，在满足精度控制的前提下降低试验成本、简化试验过程以及降低技术难度。

本发明授权一种模拟砂土地层管幕支护下开挖的试验方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种模拟砂土地层管幕支护下开挖的试验方法，其特征在于，包括以下步骤： 采集实体管幕支护系统的物理参数数据，选取力与长度作为基本量纲，利用量纲矩阵的方式建立物理参数数据之间的指数方程，进而获得物理参数数据的相似关系矩阵； 根据相似关系矩阵确认物理参数数据之间相似比，选择符合相似比的相似材料，构建管幕相似模型； 基于所述管幕相似模型，通过设置多组数值模拟预实验，获得土体开挖时引起土体扰动的范围，选择土体不受开挖影响的数值组，作为所述相似模型的边界条件； 采用夯实法分层制备所述相似模型的地层并填充至所述相似模型中，同时在设定位置设置数据监测采集装置，静止设定时间后开挖底层，所述数据监测采集装置检测采集到相似模拟数据； 所述管幕支护系统中管幕变形影响试验的模拟模型实验结果，将抗弯刚度作为所述模拟模型中模型管幕材质选取的控制条件； 所述相似模型构建中通过抗弯刚度等效模拟管幕结构和横支撑结构； 所述相似模型构建中通过抗弯刚度等效模拟管幕结构和横支撑结构，包括以下步骤： 获得等效后的管幕结构和横支撑结构的抗弯刚度，选取对应材料模拟管幕，并根据该材料的弹性模量，进而确认模拟管幕与横支撑的尺寸； 通过数值模拟进行预试验，设置多组工况，模拟不同覆跨比和不同横梁间距下，开挖引起的管幕变形、地表沉降和横梁应变； 所述相似模型的水平边界条件定为开挖跨度的2倍，开挖孔距底部距离为开挖高度的1倍；所述地层的土体采用修正摩尔库伦本构，所述管幕、横梁和边桩采用弹性本构。

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