收藏本站
《长江科学院》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

裂隙岩体渗流应力耦合机制研究及突水数值模拟

孙玉杰  
【摘要】: 随着我国社会经济的高速发展,水利资源的大规模开发,铁路交通的迅速拓展和核电工业的兴起,与岩体相关的大规模工程日益增多。裂隙岩体在高水压和高复杂应力路径下的水岩耦合作用是一个非常复杂的过程。因此,研究裂隙岩体中地下水的活动规律以及渗流场和应力场的耦合问题,已成为岩土工程界普遍关注的问题,也是一项具有理论研究价值和实际工程应用背景的重大课题。本文在充分认识国内外研究成果的基础上,采用理论分析、数值模拟、工程应用相结合的方法,对裂隙岩体渗流特性、裂隙岩体洞室开挖力学特性以及裂隙岩体渗流与应力耦合以及突水进行了细致的研究,主要研究成果如下: 1.系统地总结和归纳了裂隙岩体渗流特性、岩体卸荷力学特性、裂隙岩体渗流应力耦合机制以及突水研究现状和进展,并提出了目前研究中所存在的问题。 2.阐述了基于离散单元法的裂隙岩体渗流分析理论与方法,并结合具体实例用离散元分析软件对自由面液体流动开展数值模拟研究,验证了采用UDEC进行裂隙岩体渗流分析的可行性。 3.详细介绍了裂隙岩体渗流的基本理论以及基于Monte-Carlo技术的结构面网络计算机模拟方法,自行编制程序生成岩体结构离散裂隙网络介质模型。以此模型为基础,借助UDEC软件对裂隙岩体渗流特性以及裂隙岩体洞室开挖力学特性结合具体实例开展了研究。 4.介绍了裂隙岩体渗流应力耦合的基本理论,对单裂隙中渗流场对应力场作用结合模型开展了研究,说明了孔压的存在且在较小的情况下相当于抵消了一部分侧压,使闭合量减小。当孔压逐渐增大并超过某一值时,裂隙面的法向位移为正,裂隙张开。 5.采用离散单元法对裂隙岩体渗流应力耦合机制进行了研究。对在裂隙岩体中开挖洞室后引起突水灾害的机理进行了阐述并借助于UDEC软件模拟出了突水通道的形成过程。 6.针对锦屏二级水电站引水隧洞工程区一个典型部位岩体,建立了岩体结构模型,结合实际地质资料开展了突水数值模拟,揭示出此典型部位突水可能发生的位置并提出对工程有参考价值的建议。
【学位授予单位】:长江科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TU452

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马峰;曾武林;陈刚;蔺文静;王贵玲;;地下水封石油洞库深部岩体二维裂隙网络模拟[J];地质科技情报;2011年04期
2 刘建国;;高承压水地层冻结温度场形成特性现场实测研究[J];科技信息;2011年18期
3 张莉丽;张辛;王云;王吉亮;王允;于青春;;非常低延展性裂隙岩体REV存在性研究[J];水文地质工程地质;2011年05期
4 刘建国;;深厚黏土地层冻结壁温度场实测研究[J];科技信息;2011年20期
5 刘子明;刘卫群;;岩体渗流-应力耦合裂隙网络模型研究进展[J];人民黄河;2011年08期
6 高红利;赵永志;刘格思;陈友川;郑津洋;;阻尼对水平滚筒内二元颗粒体系径向分离模式形成的影响[J];物理学报;2011年07期
7 盛金昌;许孝臣;姚德生;詹美礼;速宝玉;;流固化学耦合作用下裂隙岩体渗透特性研究进展[J];岩土工程学报;2011年07期
8 赵永志;陈友川;郑津洋;;砌体结构破坏倒塌过程的离散单元模拟[J];计算力学学报;2011年04期
9 易成;郝彬;朱红光;王洪涛;刘征;;裂隙岩体的一体两介质模型抗剪性能研究[J];岩石力学与工程学报;2011年06期
10 蒋明镜;孙渝刚;;结构性砂土粒间胶结效应的二维数值分析[J];岩土工程学报;2011年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 尹晓楠;张国新;;裂隙岩体宏观力学特性数值实验的流形元法[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
2 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
3 马国彦;;裂隙岩体三向渗透系数在水利水电勘察设计中的应用[A];第四届全国工程地质大会论文选集(三)[C];1992年
4 李凡;;两条雁行预制裂隙贯通机制的细观数值模拟研究[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
5 符平;杨晓东;;裂隙岩体水泥灌浆效果评价及数值模拟研究[A];中国水利学会地基与基础工程专业委员会第十一次全国学术技术研讨会论文集[C];2011年
6 吉小明;;裂隙岩体多重介质流固耦合分析的全耦合数学模型与有限元公式[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
7 侴万禧;;离散单元法的基本原理及其在岩体工程中的应用[A];第一届全国岩石力学数值计算及模型试验讨论会论文集[C];1986年
8 姜松湖;张为民;陈培良;;块体理论及其在地下工程中的应用[A];首届全国青年岩石力学学术研讨会论文集[C];1991年
9 王泳嘉;邢纪波;;离散单元法的改进和应用[A];岩土力学数值方法的工程应用——第二届全国岩石力学数值计算与模型实验学术研讨会论文集[C];1990年
10 李宁;张平;陈蕴生;;裂隙岩体试验研究进展与思考[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 李志伟;“杰青”催化出来的优秀科学家[N];光明日报;2004年
2 陈兴旺安徽记者站 李远峰;天柱山启动摩崖石刻保护工程[N];中国旅游报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张莉丽;裂隙岩体渗透典型单元体存在性[D];中国地质大学(北京);2011年
2 路威;裂隙岩体水流—传热模型试验与计算理论研究[D];北京交通大学;2012年
3 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
4 张占荣;裂隙岩体变形特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
5 陈红江;裂隙岩体应力—损伤—渗流耦合理论、试验及工程应用研究[D];中南大学;2010年
6 郑春梅;基于DDA的裂隙岩体水力耦合研究[D];山东大学;2010年
7 黄戡;裂隙岩体中隧道注浆加固理论研究及工程应用[D];中南大学;2011年
8 陈芳;高坝坝区硬脆性裂隙岩体的流变强度时效模型及工程应用研究[D];山东大学;2012年
9 杨海清;裂隙岩体动态损伤局部化机理的理论及应用[D];重庆大学;2010年
10 庄宁;裂隙岩体渗流应力耦合状态下裂纹扩展机制及其模型研究[D];同济大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 项吕;渗流影响下裂隙岩体损伤断裂机制的数值分析研究[D];山东大学;2012年
2 孙健;裂隙岩体热—水—力三场耦合米级尺度模型试验及数值模拟研究[D];北京交通大学;2012年
3 李增志;抛石防波堤稳定性的离散单元法分析[D];天津大学;2004年
4 陈瑜;水—岩作用下裂隙岩体力学性质及应力场—渗流场耦合作用分析[D];中南大学;2010年
5 林岱;大丽公路双龙隧道开挖过程中裂隙岩体损伤分析与研究[D];昆明理工大学;2011年
6 曹阿静;裂隙岩体渗流与应力耦合数值分析及其工程应用[D];武汉科技大学;2003年
7 徐前卫;裂隙岩体的破坏机理及其锚固效应研究[D];山东科技大学;2003年
8 方韬;离散单元法的研究及其在结构工程中的应用[D];浙江大学;2004年
9 王艳丽;基于离散单元法的裂隙岩体渗流场与应力场耦合特性研究[D];武汉理工大学;2007年
10 张辛;基于等效渗透张量的裂隙岩体典型单元体存在性研究[D];中国地质大学(北京);2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026