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《裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流與離散元耦合分析充水巖質(zhì)高邊坡的穩(wěn)定性》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流與離散元耦合分析充水巖質(zhì)高邊坡的穩(wěn)定性水文地質(zhì)工程地質(zhì)2000年第2期3o一裂隙網(wǎng)絡(luò)滲?JIb~離散元耦合分析充水巖質(zhì)高邊坡的穩(wěn)定性?z摘要:本文運(yùn)用裂隙巖體滲流模型與離散元力學(xué)模型耦合分析充水巖質(zhì)高邊坡的穩(wěn)定性根據(jù)裂隙巖體主干裂隙與網(wǎng)絡(luò)狀裂晾的特點(diǎn),建立了的離散介質(zhì)與連續(xù)介質(zhì)耦舍滲流模型井求其解.討論了滲流模型與離散元模型耦合在邊坡穩(wěn)定性分析中應(yīng)用的原理和方法.應(yīng)用該方法對(duì)烏江椅皮灘水利樞紐水墊塘兩側(cè)充水巖體的邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,結(jié)果被用于該工程的設(shè)計(jì)之中...葶鍵詞:型!旦笪;連逗囊耍;奄墼重墅望;
2、童塞坌塹蔥}一/中圍分糞號(hào):P641.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章號(hào):i000—3665(2面0)一026oao3.1Abstract:Thispaperpresentsanapproachforthestabilityanalysisofrockmassslopebyusingdistinctelementmethodcoupledwithfluidflowmode1.Twosystemsoffracturescanbeclassifiedinarockn]ass:dominantfracturesystem.nwhich
3、fluidflowcanbedescribedbyadistinctmediummodel,andnetworkfracturesystem,inwhichfluidflowcanbedenotedbyacontinuosmediummode1.Theprincipleofdistinctdementmethodincombinationwithflowmodelisdiscussedinthepaper.ThisapproachisappliedintheslopestabilityanalysisinWujian
4、gGoupitanHydropowerProject.Re—suitsareusedinthedesignoftheproject.Keywords:{racturenetwork;continuousmedium;distinctmodel:distinctelementmodel{highslopestabilityanalysis隨著我國(guó)基巖區(qū)高壩建設(shè)走進(jìn)世界前列,邊坡穩(wěn)定問(wèn)題已成為基巖區(qū)高壩建設(shè)的重要課題.本文采用巖體滲流分析和離散單元力學(xué)模型[相結(jié)合的方法,對(duì)烏江構(gòu)皮灘水利樞紐工程水墊塘兩側(cè)充水巖體的邊坡穩(wěn)
5、定性進(jìn)行了分析,結(jié)果被用于工程設(shè)計(jì)之中.1主干裂隙與網(wǎng)絡(luò)狀裂隙的滲流模型巖體中的非連續(xù)面按其滲流作用不同可分為主干裂隙和網(wǎng)絡(luò)狀裂隙兩部分.主干裂隙如斷層,剪切破裂帶等,通常切割深,延伸長(zhǎng),規(guī)模大.網(wǎng)絡(luò)狀裂隙主要由節(jié)理和裂隙等構(gòu)成,單體規(guī)模小,總體密度大,在空間上交割成立體網(wǎng)絡(luò)狀.如果使用離散介質(zhì)方法描述每個(gè)裂隙中的水運(yùn)動(dòng)],則由于由于巖體裂隙眾多而使之應(yīng)用變的困難.如果使用等效連續(xù)介質(zhì)滲流方法,則無(wú)法刻畫骨干裂隙的特殊水力傳導(dǎo)性質(zhì).這里我們使用連續(xù)介質(zhì)滲流分析方法描述網(wǎng)絡(luò)狀裂隙中的水運(yùn)動(dòng),使用離散介質(zhì)方法分析骨干裂隙
6、中的水運(yùn)動(dòng),并利用裂隙壁邊界條件將兩者耦合起來(lái)[.這種方法既能反映主干裂隙的特殊導(dǎo)水作用,又避開了逐個(gè)計(jì)算阿收稿日期:1999一l2-11基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(59779014)絡(luò)狀裂隙滲流所帶來(lái)的困難.可以在較大研究域上進(jìn)行巖體滲流分析.連續(xù)介質(zhì)域(tk稱巖塊域)中的三維非穩(wěn)定滲流方程為:dh—div(Kgadh)+W(1)式中:^(z,,.,f)一連續(xù)介質(zhì)域水頭;一貯水率;——源匯項(xiàng),包括水井,降雨和蒸發(fā)等;一滲透系數(shù)張量.在裂晾壁上巖塊域水頭等于裂隙域水頭.對(duì)于離散介質(zhì)域(也稱裂隙域)而言,假設(shè)滲
7、流在裂隙面局部坐標(biāo)系下為二維流,通過(guò)裂隙間的交叉與其它裂隙交換水量,通過(guò)裂隙壁與連續(xù)介質(zhì)域交換水量.各裂隙面二維流在研究域空間坐標(biāo)系下組合成三維裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流體.就裂隙面局部坐標(biāo)系而言,第i個(gè)裂隙中的滲流方程為:?筆一div(gadH)++F,(2)式中:H一裂隙的水頭一貯水系數(shù);了1n一導(dǎo)水系數(shù);2000年第2期水文地質(zhì)工程地質(zhì)6——裂隙的水力開度;w^——源匯項(xiàng);F——與連續(xù)介質(zhì)域的水量交換項(xiàng),定義為單位時(shí)間單位裂隙面積由連續(xù)介質(zhì)域進(jìn)入裂隙的水體積.裂隙的邊界有兩種:①與研究域邊界面相交,邊界條件由研究域邊界確定;
8、②終止于研究域內(nèi)部,水流通量為零每個(gè)裂隙都有這樣一個(gè)定解問(wèn)題,通過(guò)裂隙交叉將各個(gè)裂隙聯(lián)系起來(lái).使用有限單元法求上述耦合滲流模型的數(shù)值解.由于裂隙域模型與巖塊域模型耦合存在,因此,使用迭代方法求解之.三維滲流模型可以直接應(yīng)用于剖面二維問(wèn)題,只要取單位剖面厚度即可.2離散元力學(xué)模型在離散單元法中,兩單元之間的力和位移關(guān)系為△F一K?izAF一K?△
