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
2013年
8期
1656-1665
,共10页
姚池%姜清辉%位伟%周创兵
姚池%薑清輝%位偉%週創兵
요지%강청휘%위위%주창병
岩石力学%裂隙网络%渗流%水力耦合%溶质运移%刚块弹簧法
巖石力學%裂隙網絡%滲流%水力耦閤%溶質運移%剛塊彈簧法
암석역학%렬극망락%삼류%수력우합%용질운이%강괴탄황법
rock mechanics%fracture network%seepage%hydro-mechanical coupling%solute transport%rigid body spring method(RBSM)
在刚块弹簧法中引入非线性的裂隙本构关系,同时考虑裂隙法向的非线性应力变形关系、切向的剪切滑动以及剪胀效应,使得该方法可以较为真实地模拟裂隙开度在复杂应力作用下的变化.结合离散裂隙网络方法,建立采用隐式求解的复杂裂隙岩体的水-力耦合模型.该模型显式考虑裂隙存在,能很好地模拟裂隙网络在应力和渗流作用下的演化特征.在水力耦合达到平衡状态后,进行溶质运移分析,采用粒子追踪法模拟溶质在裂隙网络中随渗流的运移过程.根据所提出的模型编制相应程序,对DECOVALEX项目中的典型算例进行分析,研究不同应力条件对渗流以及溶质运移结果的影响以及不同应力条件下水力耦合的控制性机制.研究发现,低应力比条件和高应力比条件下对水力耦合作用起控制作用的分别是法向应力变形关系和剪胀效应.通过对比分析,验证模型的合理性.在此基础上,讨论高水头条件下考虑水力耦合效应的必要性.
在剛塊彈簧法中引入非線性的裂隙本構關繫,同時攷慮裂隙法嚮的非線性應力變形關繫、切嚮的剪切滑動以及剪脹效應,使得該方法可以較為真實地模擬裂隙開度在複雜應力作用下的變化.結閤離散裂隙網絡方法,建立採用隱式求解的複雜裂隙巖體的水-力耦閤模型.該模型顯式攷慮裂隙存在,能很好地模擬裂隙網絡在應力和滲流作用下的縯化特徵.在水力耦閤達到平衡狀態後,進行溶質運移分析,採用粒子追蹤法模擬溶質在裂隙網絡中隨滲流的運移過程.根據所提齣的模型編製相應程序,對DECOVALEX項目中的典型算例進行分析,研究不同應力條件對滲流以及溶質運移結果的影響以及不同應力條件下水力耦閤的控製性機製.研究髮現,低應力比條件和高應力比條件下對水力耦閤作用起控製作用的分彆是法嚮應力變形關繫和剪脹效應.通過對比分析,驗證模型的閤理性.在此基礎上,討論高水頭條件下攷慮水力耦閤效應的必要性.
재강괴탄황법중인입비선성적렬극본구관계,동시고필렬극법향적비선성응력변형관계、절향적전절활동이급전창효응,사득해방법가이교위진실지모의렬극개도재복잡응력작용하적변화.결합리산렬극망락방법,건립채용은식구해적복잡렬극암체적수-력우합모형.해모형현식고필렬극존재,능흔호지모의렬극망락재응력화삼류작용하적연화특정.재수력우합체도평형상태후,진행용질운이분석,채용입자추종법모의용질재렬극망락중수삼류적운이과정.근거소제출적모형편제상응정서,대DECOVALEX항목중적전형산례진행분석,연구불동응력조건대삼류이급용질운이결과적영향이급불동응력조건하수력우합적공제성궤제.연구발현,저응력비조건화고응력비조건하대수력우합작용기공제작용적분별시법향응력변형관계화전창효응.통과대비분석,험증모형적합이성.재차기출상,토론고수두조건하고필수력우합효응적필요성.