岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2011年
12期
2416-2425
,共10页
肖维民%夏才初%王伟%卞跃威
肖維民%夏纔初%王偉%卞躍威
초유민%하재초%왕위%변약위
岩石力学%粗糙节理%Reynolds方程%渗流曲折效应%曲折因子
巖石力學%粗糙節理%Reynolds方程%滲流麯摺效應%麯摺因子
암석역학%조조절리%Reynolds방정%삼류곡절효응%곡절인자
粗糙节理的隙宽分布不均匀是引起节理渗流出现曲折现象的主要原因.针对节理试件B01和B02,在获得节理的三维表面形貌并计算节理的三维空腔组合形貌后,分别进行窜内渗流试验和Reynolds方程下的节理渗流数值模拟,得到节理中的曲折流径分布,在此基础上根据节理三维空腔组合形貌定义定量描述节理渗流曲折效应的平均曲折因子.在考虑节理表面粗糙性的立方定理修正经验公式的基础上,采用分析岩石渗透系数的等效沟槽模型对粗糙节理的渗流进行分析,推导得到考虑曲折效应的节理渗流计算公式,并根据节理试件B01的数值计算结果确定渗流计算公式中的待定常数.然后采用节理试件B02的数值计算结果对渗流计算公式的准确性进行验证,计算结果表明考虑节理渗流曲折效应的渗流计算公式可以较好地反映节理中的渗流情况.在此基础上,将根据本文渗流计算公式得到的节理试件渗流结果与渗流试验实测值及速宝玉经验公式计算结果进行比较,结果表明:考虑曲折效应的节理渗流计算公式渗流结果与实测值一致,而速宝玉经验公式过高地估计了节理的渗流量,进一步验证了节理渗流计算公式的准确性.
粗糙節理的隙寬分佈不均勻是引起節理滲流齣現麯摺現象的主要原因.針對節理試件B01和B02,在穫得節理的三維錶麵形貌併計算節理的三維空腔組閤形貌後,分彆進行竄內滲流試驗和Reynolds方程下的節理滲流數值模擬,得到節理中的麯摺流徑分佈,在此基礎上根據節理三維空腔組閤形貌定義定量描述節理滲流麯摺效應的平均麯摺因子.在攷慮節理錶麵粗糙性的立方定理脩正經驗公式的基礎上,採用分析巖石滲透繫數的等效溝槽模型對粗糙節理的滲流進行分析,推導得到攷慮麯摺效應的節理滲流計算公式,併根據節理試件B01的數值計算結果確定滲流計算公式中的待定常數.然後採用節理試件B02的數值計算結果對滲流計算公式的準確性進行驗證,計算結果錶明攷慮節理滲流麯摺效應的滲流計算公式可以較好地反映節理中的滲流情況.在此基礎上,將根據本文滲流計算公式得到的節理試件滲流結果與滲流試驗實測值及速寶玉經驗公式計算結果進行比較,結果錶明:攷慮麯摺效應的節理滲流計算公式滲流結果與實測值一緻,而速寶玉經驗公式過高地估計瞭節理的滲流量,進一步驗證瞭節理滲流計算公式的準確性.
조조절리적극관분포불균균시인기절리삼류출현곡절현상적주요원인.침대절리시건B01화B02,재획득절리적삼유표면형모병계산절리적삼유공강조합형모후,분별진행찬내삼류시험화Reynolds방정하적절리삼류수치모의,득도절리중적곡절류경분포,재차기출상근거절리삼유공강조합형모정의정량묘술절리삼류곡절효응적평균곡절인자.재고필절리표면조조성적립방정리수정경험공식적기출상,채용분석암석삼투계수적등효구조모형대조조절리적삼류진행분석,추도득도고필곡절효응적절리삼류계산공식,병근거절리시건B01적수치계산결과학정삼류계산공식중적대정상수.연후채용절리시건B02적수치계산결과대삼류계산공식적준학성진행험증,계산결과표명고필절리삼류곡절효응적삼류계산공식가이교호지반영절리중적삼류정황.재차기출상,장근거본문삼류계산공식득도적절리시건삼류결과여삼류시험실측치급속보옥경험공식계산결과진행비교,결과표명:고필곡절효응적절리삼류계산공식삼류결과여실측치일치,이속보옥경험공식과고지고계료절리적삼류량,진일보험증료절리삼류계산공식적준학성.