首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 15 毫秒
1.
裂隙岩体渗流应力耦合研究综述   总被引:38,自引:4,他引:38  
系统综述了裂隙岩体渗流应力耦合的研究情况。阐明了单裂隙面的各种经验公式、间接公式及其适用条件,分析了裂隙岩体渗流应力耦合模型优缺点及目前工程应用情况。  相似文献   

2.
为了解高压水渗流作用对裂隙岩体应力和变形的影响,结合黑麋峰抽水蓄能电站岩体高压压水试验的渗压及变形测试成果,采用多孔连续介质全耦合理论,研究了试验区岩体测点在压水孔加压和卸压过程中的孔隙压力和位移变化过程。通过对测点位移和渗压随时间变化过程的计算值和实测值对比研究,验证了所采用的水-岩耦合数值模型的合理性。研究表明:在压水孔内的水压力和岩体孔隙压力的共同作用下,岩体内的应力大幅度增加;压水过程中,岩体因渗流作用产生了较大的位移,停止压水后的一段时间内,由于岩体中还存在一定的孔隙水压力和水压力梯度,从而导致岩体内仍存在部分变形值,且该部分变形值并非是压水孔卸载后岩体内的塑性残余变形;高压水渗流作用下的岩体耦合效应对工程应力和围岩变形有重大影响,考虑水-岩耦合效应的岩体稳定性评价结果对工程设计更具指导意义  相似文献   

3.
刘先珊  林耀生  孔建 《岩土力学》2007,28(Z1):192-196
大量试验证明,裂隙岩体在加载和卸荷的条件下其渗流与应力特性是不完全相同的。近年来,加载条件下的裂隙岩体渗流应力耦合研究得到了长足的发展,但卸荷作用下的水岩耦合分析还处于初始阶段。基于现有裂隙变形曲线的研究结果,建立了渗透系数与卸荷应力、应变间的本构关系,在此基础上,根据算例分析了各种工况下的渗流和应力特征,其计算结果表明,考虑卸荷后应力场的改变增加了临近坡面的岩体渗透系数,降低了地下水浸润线,增加了边坡的稳定性;考虑渗流后,边坡的位移场和应力场有较大改变,但考虑耦合后位移和应力分布和大小与不耦合时的相差不大;边坡开挖后应力场改变对渗流的影响远大于渗流对位移、应力等的影响。  相似文献   

4.
随机连续模型分析裂隙岩体耦合行为   总被引:1,自引:1,他引:1  
陈伟  阮怀宁 《岩土力学》2008,29(10):2708-2712
利用能够反映岩体水力性质空间变异特性的随机连续模型对隧洞开挖过程中的裂隙岩体渗流-应力耦合过程进行了数值分析。随机渗透系数场通过顺序指示模拟方法生成。顺序指示法是一种非参数地质统计学技术,他允许输入任何形式的渗透系数概率分布而不需要对分布做任何假设。由随机模拟生成的渗透系数场被投影到有限元计算网格中进行耦合分析。力学响应使用基于连续介质的节理本构模型来反映岩体中软弱面的影响。结果表明,随机连续模型能够较好地预测裂隙岩体的稳定入渗率,水力性质的空间变异性对裂隙介质的耦合过程起着重要作用。在不排水条件下,隧洞每次开挖开始时,由于岩石应力重分布,孔隙水受到扰动,短时间内不能流动平衡,因此孔压会迅速上升,这对于围岩稳定是不利的。  相似文献   

5.
刘先珊 《岩土力学》2006,27(Z2):91-95
岩体饱和–非饱和渗流、应力耦合作用对工程岩体的强度和稳定性有十分重要的影响。目前对于裂隙岩体饱和渗流应力耦合的研究取得了一些进展,但在很多工程领域不能简单地采用饱和渗流分析。根据DDA力学计算和非饱和渗流计算原理,提出了新的基于DDA方法的非饱和渗流应力耦合模型。并给出了在库水位骤降工况下的边坡水力耦合算例,其计算结果显示在库水位骤降情况下:考虑水力耦合且库水位下降较快时的安全系数要小于库水位下降慢时的安全系数;考虑水力耦合的边坡稳定安全系数要小于不考虑耦合时的安全系数。仿真实验和工程应用表明其计算成果是符合实践规律的。  相似文献   

6.
We present a discussion of the state-of-the-art on the use of discrete fracture networks (DFNs) for modelling geometrical characteristics, geomechanical evolution and hydromechanical (HM) behaviour of natural fracture networks in rock. The DFN models considered include those based on geological mapping, stochastic generation and geomechanical simulation. Different types of continuum, discontinuum and hybrid geomechanical models that integrate DFN information are summarised. Numerical studies aiming at investigating geomechanical effects on fluid flow in DFNs are reviewed. The paper finally provides recommendations for advancing the modelling of coupled HM processes in fractured rocks through more physically-based DFN generation and geomechanical simulation.  相似文献   

7.
This paper describes the essential features of a numerical technique for the simulation of the coupled fluid flow and deformation in a 2D assembly of poroelastic blocks and transmissive fractures. The boundary element method (BEM) is applied to each block to reduce Navier and diffusion equations to a set of integral equations involving block boundary terms, whereas a Galerkin weighted‐residuals finite element method (FEM) is applied to the fracture diffusion equations. In addition, fracture local equilibrium is rendered through spring‐like equations relating the stresses to the relative displacements of the fracture walls. A time‐marching process is implemented leading to an algebraic system where the right‐hand side vector is built based on the collected solutions of the previous time steps. The technique requires the meshing of the fracture network only. The accuracy of the results is adequate even with relatively coarse meshes without the resort to small time steps at the beginning of the simulation. It furnishes outputs that focus only on the salient features of the response. The efficiency of the technique is demonstrated through the illustration of the results of three examples. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

8.
低延展性裂隙岩体REV存在性研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
张莉丽  王云  张辛  王允  于青春 《现代地质》2013,27(3):743-749
采用自行开发的离散元软件FractureToKarst,根据国际岩石力学协会对岩石的分类,讨论了低延展性裂隙岩体典型单元体(REV)的存在性及大小,并给出确定其存在性的一般方法。根据研究结果可知,低延展性裂隙岩体REV存在的条件为裂隙平均间距在0.6 m以下,即极密间距、很密间距、密间距和中等间距裂隙岩体存在REV;裂隙平均间距大于0.6 m,即宽间距、很宽间距和极宽间距裂隙岩体不存在REV。 关键词:裂隙岩体;渗流;典型单元体(REV);离散元  相似文献   

9.
裂隙岩体渗流模型综述   总被引:19,自引:0,他引:19       下载免费PDF全文
王媛  速宝玉 《水科学进展》1996,7(3):276-282
系统综述了裂隙岩体渗流分析的各类模型,从各类模型所反映的渗透机理出发,阐明了它们的优缺点和适用条件及其工程应用情况。集等效连续介质模型和离散裂隙网络模型优点的等效-离散耦合模型是有实用前景的裂隙渗流模型。  相似文献   

10.
裂缝性碳酸盐岩裂缝的双侧向测井响应特征及解释方法   总被引:11,自引:0,他引:11  
裂缝评价是裂缝性碳酸盐岩储层评价的关键, 其常规评价方法受到裂缝发育的不均匀性及储层各向异性的影响而存在诸多困难.采用三维数值算法, 利用宏观各向异性地层模型, 研究不同的裂缝参数条件下双侧向测井响应特征, 由此导出一种用于裂缝孔隙度计算的快速算法.分析表明, 裂缝的双侧向响应同裂缝孔隙度与孔隙流体电导率之间存在明显的线性关系, 裂缝的倾角造成双侧向测井曲线幅度差异的变化; 不同倾斜情况下, 将双侧向测井响应近似表示为岩石基岩电阻率、裂缝孔隙度、裂缝流体电导率的函数, 用于裂缝孔隙度的快速计算.实际资料处理表明, 利用双侧向依据该方法确定的裂缝参数同成像测井资料具有良好的对应性.   相似文献   

11.
Composite Element Model of the Fully Grouted Rock Bolt   总被引:12,自引:1,他引:12  
Summary The three dimensional elasto-viscoplastic composite element method is formulated in this paper for rock masses reinforced by a fully-grouted bolt. If a bolt segment penetrates a finite element representing the rock mass, then a composite element is formed including five sub-elements corresponding to the rock material, the grout material, the bolt material, the rock-grout interface and the bolt-grout interface. The displacements in each sub-element are interpolated from the corresponding nodal displacements of the composite element. By the virtual work principle the governing equation for the solution of the nodal displacements can be formulated. The elasto-viscoplastic characteristics of the materials are considered in the formulation. The new model can be incorporated into the conventional finite element analysis grid, in which several composite elements have fully grouted bolts embedded. In this way the mesh generation of large scale bolted rock structures becomes convenient and feasible. The model has been implemented in a FEM program, and a comparative study between the numerical analysis and a pull out field test has been carried out, from which the validity and the robustness of the new model are justified.  相似文献   

12.
王刚  王锐  武猛猛  王鹏飞  周煜明 《岩土力学》2016,37(Z1):537-546
为了研究在渗透压-应力耦合作用下围压和瓦斯压力对煤体变形破坏规律的影响,借助PFC2D软件进行了340组抗压及抗拉试验模拟,建立了煤体宏观力学参数与细观参数之间的关系。利用平行黏结模型和推导得出的细观参数,对煤体进行了不同围压和瓦斯压力条件下常规三轴试验的颗粒流模拟,并将模拟结果与物理试验结果进行对比及误差分析,对煤体宏观力学参数的变化规律进行了总结。分析结果表明,经过推导得到的宏细观参数关系,可以控制模拟结果的误差在10%之内,能较好地模拟煤体的力学特征;围压增大时,煤体的抗压强度、残余强度及弹性模量呈增大趋势,泊松比以及煤体的破裂角度变小,与物理试验所得围压对煤体的刚度和强度起增强作用的结论一致;瓦斯压力的升高会导致煤体抗压强度,残余强度及弹性模量减小,泊松比以及煤体破裂角度变大,验证了物理试验中瓦斯压力对煤体强度具有劣化作用的结论。  相似文献   

13.
刘泉声  刘学伟 《岩土力学》2014,299(2):305-321
裂隙岩体热-水-应力(THM)耦合是目前研究的热点和难点。首先总结了裂隙岩体多场耦合的机制、模型、方法及研究内容,并通过分析裂隙对THM耦合的重要控制作用,提出了在THM耦合中考虑裂隙网络扩展演化及模拟的关键问题,同时指出了研究的3个关键点:(1)建立考虑裂隙网络演化的耦合模型;(2)裂隙扩展的数值模拟方法;(3)THM耦合及岩体变形、失稳全过程的数值模拟算法。随后通过对模拟多场耦合和裂隙扩展数值方法的归类比较,重点论述了目前适用于模拟多场耦合下裂隙扩展模拟的各种数值方法(包括有限单元法、无单元法、单位分解法、离散单元法、岩石破裂过程分析方法和数值流形方法)的优缺点,并通过对比研究,推荐采用数值流形方法(NMM)来实现对关键问题的模拟研究。最后,对研究思路和难点进行了初步探讨。  相似文献   

14.
裂隙岩体渗流与应力耦合的试验研究   总被引:16,自引:2,他引:16  
通过对较大尺寸的裂隙岩体试块进行不同侧压力和加载条件下的渗流试验结果研究,分析了裂隙岩体渗流与应力的耦合机理,得出了不同应力条件下裂隙岩体渗流量与应力成四次方的关系。并且得出并非压应力都引起裂隙岩体的渗流量减小,当裂隙岩体受平行于裂隙面方向的单向压应力时,渗流量随着压应力的增加而增加。  相似文献   

15.
陈子全  李天斌  陈国庆  张航 《岩土力学》2014,35(10):2815-2822
水压会刺激岩石裂纹的产生和加速岩石破裂,对岩石的变形破坏特征和破坏机制有重要影响。利用MTS815 Flex Test GT 岩石力学试验系统和PCI-Ⅱ声发射仪开展了砂岩在不同围压下的水-力耦合试验。结果表明:在整个岩石破裂过程中,声发射活动随加载时间、应力变化表现出不同的特征;声发射活动在岩石的峰后阶段随着水压的增大更为集中,强度也更高,而随着围压的增大其集中程度和强度都有所降低;在相同围压下,声发射累计振铃计数和累计能量随着水压的增大而增大,在相同水压下,声发射累计振铃计数和累计能量则随着围压增大而有所减少;随着水压的增大,岩石最终失稳破坏时刻的声发射三维定位图中裂纹数量增多,裂纹的集中程度也更高,在宏观破坏形态上表现出破坏角减小。这些成果揭示了水-力耦合作用下岩石的破坏机制由压制剪切向压制张裂变化,岩石破裂的脆性破坏特征增强。  相似文献   

16.
Summary. This study relates textural properties to physical and mechanical properties of coarse grained sedimentary rocks of Permocarboniferous age. As an equivalent to rock texture the principle of geomechanical order is applied. The geomechanical order describes a rock as a function of its structural and compositional order which are derived from petrological analyses. Our results indicate that rock properties like density and porosity are stronger dependent on the structural order, while strength properties additionally depend on the compositional order. The ultrasonic wave velocity responds to both structural and compositional properties. These evidences imply that the geomechanical order is not an independent parameter but a variable function of structural or compositional features, which needs specification for correlation purposes to distinct physical and mechanical rock properties.  相似文献   

17.
Summary. Because of its advantageous physical and mechanical characteristics, salt rock is considered an excellent host rock for nuclear waste disposal. Nuclear wastes in a salt rock repository will continue to emit radiation and thermal energy for decades after placement, resulting in a significant rise of the surrounding salt rock temperature. Consequently, study of the physical and mechanical characteristics of salt rock under different temperature conditions is essential to ensure the integrity of the salt rock repository and the safe isolation of nuclear wastes from the biosphere. Through a series of physical and mechanical tests on thenardite salt rock at different temperatures (ranging from 20 °C to 240 °C), it is found that the mechanical parameters have different reactions to a changing temperature. Tests show that the ultrasonic velocity of samples decreases with temperature increase and both the uniaxial compressive strength and axial strain increase with temperature, whereas the tangent modulus Et goes in an opposite direction. Meanwhile, the plastic strain increases gradually and strain-softening behavior of the samples becomes increasingly evident. In the pre-set angle shear tests, both the cohesion and internal friction angle increase with temperature. Results obtained in direct shear illustrate that both the peak shear strength and the ultimate shear strength increase with temperature. We conclude that the behavior of thenardite salt rock at high temperatures is still advantageous to the integrity of salt rock repository, assuring the safe isolation of nuclear wastes from the biosphere.  相似文献   

18.
19.
在简要地介绍了数字云纹法应变测量的基本原理以及实施方法的基础上,对这一方法在岩石材料上应用的可行性进行了验证,通过对粉砂岩、泥贞岩、片麻岩及大理岩四种岩石弹性模量的测定,说明运用数字云纹法可对不同特性岩石材料进行测试,其精度能满足丁程要求。是电阻应变片测试方法的有益补充。  相似文献   

20.
通过对研究区下古生界取心井的岩心描述、镜下(包括偏光显微镜和扫描电镜)观察,并对目的层段声波时差、密度、自然伽马等测井参数进行分析,发现研究区下古生界硅岩段与原生硅岩的岩-电特征明显不同,本文称之为“硅化岩”,并总结了硅化岩段的特征.研究区下古生界硅化岩之原岩残留结构清晰、硅岩晶粒自形程度高;硅化岩段常出现热水矿物萤石、重晶石、黄铁矿、铁方解石、石英等的共生组合,且次生热水矿物的再次溶蚀特征显著;硅岩段孔隙极为发育,不但有角砾间溶洞、溶缝,次生矿物溶蚀也形成溶洞、裂缝等有效储集空间,另外,自形石英晶簇的晶间微孔隙也十分发育;与碳酸盐岩相比硅化岩段具有极低速度、较低密度特点,且其分布具有“穿层性”.通过与下古生界原生硅岩特征进行对比,认为桩海地区下古生界硅化岩为次生成因,其形成是埋藏溶蚀作用的结果.次生硅化岩为下古生界潜山中一种新的储层类型.这种新储层类型的发现不但对中国东部陆相盆地高成熟探区的油气挖潜具有重要的实际意义,而且对于进一步丰富硅岩理论、推动硅岩研究进展也具有一定的学术价值.   相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号