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《中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)》 2006年
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岩体节理三维模拟及渗透张量分析

王贵宾  
【摘要】:在岩体工程地质条件调查分析的基础上,对岩体所赋存的结构条件进行有效的描述和定量化分析,是进行岩体力学特性、岩体水力学特性及岩体工程性质判断的有效途径。本论文以中国高放废物处置库甘肃北山预选区候选场址评价为背景,在系统地回顾岩体节理三维模拟和基于节理三维模拟应用研究的已有成果和研究现状后,按照岩体节理调查—岩体节理三维模拟—基于节理模拟的岩体渗透张量分析的研究思路,深入开展岩体节理三维模拟和基于节理模拟的岩体渗透张量的研究。 通过对中国高放废物处置库甘肃北山预选区BS01、BS03钻孔附近和岌岌采石场的岩体露头进行节理调查、对BS01、BS03钻孔进行岩芯编录和钻孔声波成像测量取得大量的节理数据。 在岩体节理调查的基础上,对节理几何特征的概率分析进行完善和改进,主要有:扩展了岩体节理平均迹长估计的方法。扩展的测线法平均迹长估计,在获得节理数据后,不必对节理分组,可以用一个或多个露头(同一结构均质区的)的全部节理数据进行平均迹长估计;根据圆形窗口法原理编制计算程序,求出不同半径和位置的圆形取样窗口中节理的平均迹线长度和迹线中点密度的大小,分析它们在窗口中的变化,确定出每个露头的合理平均迹线长度和迹线中点密度;根据平面上节理迹线与三维节理圆盘的对应关系,推导出节理迹线中点面密度与节理圆盘中心体积密度的联系。 在深入研究节理几何特征与其产生的力学机制间关系的基础上,提出一种“数学-力学”节理系统三维模型。此模型基于节理产生的力学机制,考虑节理组间的成生联系,反映节理间的层次性。 对岩体节理系统进行对象分析和设计,利用VC++6.0结合OpenGL技术,编制出节理三维模拟程序Joint_SA。此程序既可根据测量数据的统计分析结果生成三维节理,也可以直接输入节理的几何参数生成三维节理或大断层。 研究了裂隙岩体渗透张量的算法,编制了相应的渗透张量计算程序。此程序能方便快捷地计算岩体的渗透张量及其主值和主方向,同时还可以绘制出任意两个渗透主轴的渗透椭圆。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU46

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【引证文献】
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1 赵楠;郑杨琳;陈剑杰;黄裕雄;闫长红;;某放射性废物处置预选场岩体裂隙分布规律研究[A];第九届全国工程地质大会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 吕兆兴;孔隙裂隙双重介质逾渗理论及应用研究[D];太原理工大学;2008年
2 殷黎明;甘肃北山花岗岩节理水力、力学特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
3 梅涛;岩体节理三维网络模拟优化及在甘肃北山芨芨槽岩块的应用研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
4 冯兴隆;自然崩落法矿岩工程质量数字化评价及模拟技术研究[D];中南大学;2010年
5 宋琨;花岗片麻岩体渗透特性及水封条件下洞库围岩稳定性研究[D];中国地质大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王育奎;海底隧道渗流场分布规律及涌水量预测方法研究[D];山东大学;2011年
2 高敬;甘肃北山候选场址花岗岩体节理几何特征和组合形态研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2009年
3 李逸凡;裂隙岩体各向异性渗透特征及其在地下水封石油洞库中的应用[D];山东大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁绍国,王震;节理测量误差的来源及其分析[J];包头钢铁学院学报;1998年04期
2 许模,黄润秋;岩体渗透特性的渗透张量分析在某水电工程中的应用[J];成都理工学院学报;1997年01期
3 邬爱清,周火明,任放;岩体三维网络模拟技术及其在三峡工程中的应用[J];长江科学院院报;1998年06期
4 周创兵,熊文林;论岩体的渗透特性[J];工程地质学报;1996年02期
5 王鹏,蔡美峰,周汝弟;裂隙岩体渗透张量的确定和修正[J];金属矿山;2003年08期
6 王良奎,陈剑平,卢波;样本窗口中不连续面体积密度的评价与应用[J];煤田地质与勘探;2002年03期
7 王媛,速宝玉,徐志英;裂隙岩体渗流模型综述[J];水科学进展;1996年03期
8 周志芳;任意各向异性岩体渗透系数张量的半解析计算[J];水利学报;1999年03期
9 王恩志;岩体裂隙的网络分析及渗流模型[J];岩石力学与工程学报;1993年03期
10 王媛;单裂隙面渗流与应力的耦合特性[J];岩石力学与工程学报;2002年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 宋晓晨;裂隙岩体渗流非连续介质数值模型研究及工程应用[D];河海大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 莫伟伟;徐平;丁秀丽;;库水位涨落对滑坡稳定性影响研究进展[J];地下空间与工程学报;2006年06期
2 王述红;杨勇;王洋;张少林;郭牡丹;;裂隙岩体隧道施工关键块体识别数值方法[J];地下空间与工程学报;2009年05期
3 贺少辉;裂隙岩体核素迁移的稳态时间模型[J];北方交通大学学报;2001年01期
4 司海宝;杨为民;吴文金;徐辉;;煤层底板突水的断裂力学模型[J];北京工业职业技术学院学报;2005年03期
5 王鹏,赵学亮,万林海,蔡美峰;基于GA和FCM的岩体结构面的混合聚类方法[J];北京科技大学学报;2004年03期
6 段蔚平,李广杰,项宏海,汪斌;尾矿坝非饱和带滞水曲线模型的建立及应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2004年S1期
7 曹敦履;裂隙岩石渗流的Monte——Carlo模拟[J];长江科学院院报;1989年03期
8 张奇华,刘祖德,邬爱清;Windows环境下块体理论工程分析软件的初步开发[J];长江科学院院报;2004年01期
9 王小波;丁秀丽;卢波;;AutoCAD环境下的DDA前处理程序[J];长江科学院院报;2008年02期
10 殷德胜;汪卫明;陈胜宏;;三维岩石随机裂隙网络的块体自动识别[J];长江科学院院报;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Elastic modulus of a rock mass based on the two parameter negative-exponential(TPNE) distribution of discontinuity spacing and trace length[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 汪小刚;贾志欣;;岩体结构面网络计算机模拟及其工程应用研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会特邀报告[C];2007年
3 王环玲;何淼;徐卫亚;;裂隙岩体的多孔介质水力等效性研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
4 李晓春;陈剑平;石丙飞;范建华;;交叉裂隙渗流无网格法初探[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
5 胡秀宏;伍法权;孙强;;基于双参负指数分布的改进的岩体本构关系[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(下)[C];2011年
6 傅永胜;蒋爵光;李秉生;;岩石边坡破坏概率研究[A];全国第三次工程地质大会论文选集(上卷)[C];1988年
7 肖树芳;陈剑平;王国欣;肖尚斌;;块状岩体隧道施工中块体塌落地质灾害预报[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
8 杜景灿;陈祖煜;弥洪亮;汪小刚;贾志欣;;岩体结构面三维网络的计算机模拟[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
9 徐佩华;石丙飞;陈剑平;阙金声;;城市某人工高边坡整体稳定性的可靠性分析[A];中国地质学会工程地质专业委员会2006年学术年会暨“城市地质环境与工程”学术研讨会论文集[C];2006年
10 刘晓丽;王恩志;王思敬;刘顺贵;;裂隙岩体渗透性研究[A];中国地质学会工程地质专业委员会2006年学术年会暨“城市地质环境与工程”学术研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 席本强;废弃矿山垃圾填埋场边坡稳定性及加固防渗研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 郭保华;循环加载下岩石裂隙变形与渗流的试验研究[D];河南理工大学;2010年
3 张永安;滇中红层路堑边坡与路堤稳定性研究[D];昆明理工大学;2010年
4 杨慧;水—岩作用下多裂隙岩体断裂机制研究[D];中南大学;2010年
5 谢晔;碎裂岩体工程特性的等效研究及工程应用[D];成都理工大学;2011年
6 曹林卫;基于椭圆形微裂纹变形与扩展的准脆性岩石细观损伤—渗流耦合本构模型[D];重庆大学;2010年
7 王建新;降雨非饱和入渗过程的水势描述及理论模型研究与应用[D];清华大学;2010年
8 李小琴;坚硬覆岩下重复采动离层水涌突机理研究[D];中国矿业大学;2011年
9 于永江;煤体非均质随机裂隙模型及渗流—应力耦合分析[D];辽宁工程技术大学;2010年
10 于小鸽;采场损伤底板破坏深度研究[D];山东科技大学;2011年
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1 胡艳卉;矿井地下水流场数值模拟及其应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 彭玉平;膨胀性充填裂隙水力特性数值模拟[D];郑州大学;2010年
3 李亚帮;膨胀性充填裂隙水力特性实验研究[D];郑州大学;2010年
4 唐丽娟;深部巷道围岩的导热性试验与温度场分布的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 王晓明;裂隙化岩体渗流特征及涌水量数值模拟[D];长沙理工大学;2010年
6 范波;深部矿井构造探测与随机隙宽裂隙注浆模型研究[D];河南理工大学;2010年
7 孟玉双;基于剪切波速的邯郸市区工程地质条件区划与评价[D];河北工程大学;2010年
8 周金阳;混凝土防渗墙加固的土石坝有限元分析研究[D];南昌大学;2010年
9 方镜平;压力隧洞内水外渗的渗流-应力-开裂耦合分析[D];浙江大学;2011年
10 贺瑶瑶;裂隙—孔隙介质细观渗流机理研究[D];武汉工业学院;2010年
【同被引文献】
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1 邹雪芹;何功卓;;岩体可崩性灰色评价模型[J];鞍山钢铁学院学报;1992年04期
2 Netra Gurung,Yushiro Iwao,石中平,丁济新;泰国Lam Ta Khong隧洞的变形及工程地质测试[J];地下空间;2000年04期
3 吕兆兴;冯增朝;赵阳升;;孔隙介质中渗流团分形维数的模拟计算方法[J];地下空间与工程学报;2005年06期
4 邢继红;;鞍钢厂区三维可视化设计与应用[J];北京测绘;2006年03期
5 张世雄,童光煦;阶段自然崩落法的几个岩体力学问题[J];北京钢铁学院学报;1987年S2期
6 李翠平,李仲学,胡乃联;矿床体视化的一种空间规则体数据生成方法[J];北京科技大学学报;2002年06期
7 王鹏,乔兰,李长洪,蔡美峰;岩质边坡渗流场中等效连续介质模型的应用[J];北京科技大学学报;2003年02期
8 王家臣,常来山,陈亚军,肖辉;露天矿节理岩体三维网络模拟与概率损伤分析[J];北京科技大学学报;2005年01期
9 袁绍国,王震;节理测量误差的来源及其分析[J];包头钢铁学院学报;1998年04期
10 王国欣,王旭东,肖树芳;广义RQD在岩体各向异性中的应用研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 柴军瑞;大坝及其周围地质体中渗流与应力场耦合分析[D];西安理工大学;2000年
2 题正义;爆堆块度分布的自动与分形测试系统研究[D];辽宁工程技术大学;2002年
3 宋晓晨;裂隙岩体渗流非连续介质数值模型研究及工程应用[D];河海大学;2004年
4 罗平平;裂隙岩体可灌性及灌浆数值模拟研究[D];河海大学;2006年
5 王卫华;节理动态闭合变形性质及应力波在节理处的传播[D];中南大学;2006年
6 何翔;岩体渗流—应力耦合的随机有限元方法[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
7 李廷春;三维裂隙扩展的CT试验及理论分析研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2005年
8 梅涛;岩体节理三维网络模拟优化及在甘肃北山芨芨槽岩块的应用研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
9 丁万涛;随机裂隙对节理岩体稳定性影响研究及其在海底隧道中的应用[D];山东大学;2008年
10 蔚立元;水下隧道围岩稳定性研究及其覆盖层厚度确定[D];山东大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨举;地下水封油库洞室群应力应变规律与设计优化研究[D];中国地质大学;2011年
2 丁涛;爆堆岩石块度分布的分形模型研究[D];辽宁工程技术大学;2000年
3 文再明;岩体裂缝面数量三维分形分布规律研究与仿真理论[D];太原理工大学;2003年
4 张力岩;数字矿山中三维地质模拟与体视化研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
5 杨璐玲;岩体渗流场数值分析方法研究[D];天津大学;2003年
6 吕涛;地下水与地震作用下节理岩体地下洞室围岩力学响应研究[D];北京工业大学;2005年
7 徐方;分形理论在青岛某地下水封石油储备库工程中的综合应用[D];中国地质大学(北京);2006年
8 赵延林;层状岩盐储库气体渗漏固气耦合模型及储库稳定性研究[D];太原理工大学;2006年
9 冯海鹏;不同剪切速率下节理的力学特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
10 曾庆田;复杂多金属矿床可视化模拟及其三维采矿设计技术研究[D];中南大学;2007年
【二级引证文献】
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1 王建;滕伟福;吴忠杰;黄显全;麦才飞;刘新喜;;基于Monte-Carlo法的瑶寨隧道岩体结构性质评价[J];安全与环境工程;2010年06期
2 冯兴隆;李德;王李管;曾庆田;荀雪梅;何可可;;矿岩块度预测影响因素的分析研究[J];矿冶工程;2011年03期
3 李建胜;王东;康天合;;基于显微CT试验的岩石孔隙结构算法研究[J];岩土工程学报;2010年11期
4 冯兴隆;李德;李剡兵;吴东旭;汪德文;李云峰;王毅;;最优估值方法在DIMINE软件中的实现及应用[J];中国钼业;2011年02期
5 黄磊;唐辉明;张龙;程昊;邹宗兴;葛云峰;;适用于半迹长测线法的岩体结构面直径Priest-Zhang算法和修正算法适用性[J];中南大学学报(自然科学版);2012年04期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 王启立;石墨多孔介质成孔逾渗机理及渗透率研究[D];中国矿业大学;2011年
2 王东;物化型软岩电化学改性机理研究[D];太原理工大学;2010年
3 冯兴隆;自然崩落法矿岩工程质量数字化评价及模拟技术研究[D];中南大学;2010年
4 吴月秀;粗糙节理网络模拟及裂隙岩体水力耦合特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
5 赵东;水—热耦合作用下煤体瓦斯的吸附解吸机理研究[D];太原理工大学;2012年
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1 王江芳;非均质多孔介质的逾渗—渗流特征[D];太原理工大学;2011年
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5 高敬;甘肃北山候选场址花岗岩体节理几何特征和组合形态研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2009年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 徐卫亚,喻和平,谢守益,徐瑞春;清江隔河岩坝基工程岩体质量评价研究[J];工程地质学报;1999年02期
5 王媛,速宝玉,徐志英;等效连续裂隙岩体渗流与应力全耦合分析[J];河海大学学报;1998年02期
6 朱珍德,徐卫亚;裂隙岩体渗流场与损伤场耦合模型研究[J];河海大学学报(自然科学版);2003年02期
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8 田开铭;;论裂隙岩石的水文地质模型——以国外学者的模型为例[J];勘察科学技术;1984年04期
9 王媛,速宝玉;单裂隙面渗流特性及等效水力隙宽[J];水科学进展;2002年01期
10 毛昶熙;陈平;李定方;李祖贻;田永乐;;岩石裂隙渗流的计算与试验[J];水利水运科学研究;1984年03期
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1 王驹;美国专家考察我国高放废物处置库甘肃北山预选场址[J];世界核地质科学;2000年01期
2 王驹,刘月妙;高放废物地质处置与岩石力学研究[J];岩土力学;2003年S2期
3 王驹,范智文;“高放废物深地质处置研究项目 1996 年课题成果交流会”在北京召开[J];辐射防护;1998年03期
4 王驹,徐国庆 uranium depsoits in China,the contents of Pu 239 I 129 and Cl 36 have bee;中国高放废物深地质处置研究[J];水文地质工程地质;1998年05期
5 杨天笑;高放废物处置库系统性能评价和岩石裂隙系统计算机模拟[J];世界核地质科学;1999年03期
6 王青海;朱立;张永浩;刘莉;刘东旭;;新疆地区选建高放射性核废物处置库的可能性[J];地质通报;2009年Z1期
7 高敬;杨春和;王贵宾;;甘肃北山岩体结构均质区划分方法的探讨[J];岩土力学;2010年02期
8 杨春和;王贵宾;王驹;殷黎明;冒海军;;甘肃北山预选区岩体力学与渗流特性研究[J];岩石力学与工程学报;2006年04期
9 杨春和;包宏涛;王贵宾;梅涛;;岩体节理平均迹长和迹线中点面密度估计[J];岩石力学与工程学报;2006年12期
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3 王驹;范洪海;郭永海;陈伟明;苏锐;金远新;;我国高放废物地质处置场址评价研究进展[A];高放废物地质处置研究进展——核工业北京地质研究院论文集[C];2004年
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9 王新征;陈剑杰;邹广平;王青海;;深埋高放废物地质处置库的抗震分析[A];第三届废物地下处置学术研讨会论文集[C];2010年
10 刘月妙;;高放废物地质处置缓冲/回填材料热-水-力-化学耦合性能大型试验研究新进展[A];第三届废物地下处置学术研讨会论文集[C];2010年
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5 王豫庆;高放废物地质处置研究开发工作全面启动[N];大众科技报;2006年
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10 赵亚民;核电与可持续发展[N];中国环境报;2000年
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1 王贵宾;岩体节理三维模拟及渗透张量分析[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
2 梅涛;岩体节理三维网络模拟优化及在甘肃北山芨芨槽岩块的应用研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
3 韦红钢;核素在高放废物地质处置预选场的迁移行为研究[D];中国地质大学(北京);2012年
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5 游小毛;甘肃北山铜矿床成矿学研究[D];中南大学;2002年
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10 钱丽鑫;高放废物深地质处置库缓冲材料[D];同济大学;2007年
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1 高敬;甘肃北山候选场址花岗岩体节理几何特征和组合形态研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2009年
2 阮锦楼;穿越岩体接触带隧道施工围岩稳定与变形研究[D];中南大学;2010年
3 马峰;黄岛地下水封洞库裂隙岩体渗透性研究[D];中国地质大学;2010年
4 王洋;基于数字图像技术岩体隧道开挖三维模型数值实现与分析[D];东北大学;2010年
5 王育奎;海底隧道渗流场分布规律及涌水量预测方法研究[D];山东大学;2011年
6 谭淑红;随机结构面三维网络模拟方法及系统研制[D];中国地质大学(北京);2010年
7 许传稳;岩体、混凝土粗糙裂隙水力特性试验研究[D];西北农林科技大学;2011年
8 吴晓东;高放废物在地质处置中核素迁移数值模拟研究[D];东华理工大学;2012年
9 师林;基于临界滑动场的岩体地基承载力研究[D];合肥工业大学;2012年
10 董蕾;采动结构参数优化设计及可靠度分析[D];中南大学;2010年
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